CN207039171U - 一种dc输入的开关电源保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种DC输入的开关电源保护电路，第一稳压管的阴极作为保护电路的正输入端和正输出端，第一稳压管的阳极经由第一电阻连接第一开关管的栅极；第一二极管的阳极连接第一开关管的栅极，第一二极管的阴极连接第二稳压管的阴极，第二稳压管的阳极接地，第二电阻的两端分别连接第二稳压管的阳极和阴极，第一开关管的源极接地，并作为保护电路的负输入端，第一开关管的漏极作为保护电路的负输出端；在连接时，保护电路的正、负输入端分别连接DC输入的正、负极，保护电路的正、负输出端分别连接开关电源的正、负输入端。此种电路可增加开关电源的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种DC输入的开关电源过压及欠压保护电路。
背景技术
现有的开关电源电路中，有的直接采用DC输入，有的是将市电进行整流后转变成DC电压进行输入(由AC电压转化成DC电压)，不管是由哪种方式作为输入，都会存在电压波动的现象，当波动的输入电压在额定电压范围内时，开关电源电路能够保持正常工作，但当波动的电压超出额定电压时，就会造成整个电路处于不正常的工作状态下，严重的情况下会导致整个电路出现瘫痪的状态，不能正常工作。
输入电压的波动会造成输入的电压过高或过低，当输入电压过低(欠压)时，会使整个电路处于断开的状态，当输入电压过高(过压)时，则会存在烧坏电子元件的可能性，严重的话会造成整个电路瘫痪，此时即使输入电压再恢复正常也不能工作，影响开关电源的工作可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于提供一种DC输入的开关电源保护电路，其可增加开关电源的可靠性和稳定性。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种DC输入的开关电源保护电路，包括第一开关管、第一稳压管、第二稳压管、第一二极管、第一电阻和第二电阻，第一稳压管的阴极作为保护电路的正输入端和正输出端，第一稳压管的阳极经由第一电阻连接第一开关管的栅极；第一二极管的阳极连接第一开关管的栅极，第一二极管的阴极连接第二稳压管的阴极，第二稳压管的阳极接地，第二电阻的两端分别连接第二稳压管的阳极和阴极，第一开关管的源极接地，并作为保护电路的负输入端，第一开关管的漏极作为保护电路的负输出端；在连接时，保护电路的正、负输入端分别连接DC输入的正、负极，保护电路的正、负输出端分别连接开关电源的正、负输入端。
上述保护电路还包括第二开关管、第三稳压管、第二二极管和第四电阻，其中，第二开关管采用三极管，第二开关管的集电极连接第一开关管的栅极，第二开关管的发射极接地，第二开关管的基极连接第三稳压管的阳极，第三稳压管的阴极连接第一稳压管的阴极；第二二极管的阳极连接第二开关管的基极，第二二极管的阴极经由第四电阻连接第二开关管的发射极。
上述保护电路还包括第二开关管、第三稳压管、第二二极管和第四电阻，其中，第二开关管采用可控硅，第二开关管的阳极连接第一开关管的栅极，第二开关管的阴极接地，第二开关管的控制极连接第三稳压管的阳极，第三稳压管的阴极连接第一稳压管的阴极；第二二极管的阳极连接第二开关管的控制极，第二二极管的阴极经由第四电阻连接第二开关管的阴极。
上述第二稳压管的两端还并联有第三电解电容，第三电解电容的正极与第二稳压管的阴极连接，第三电解电容的负极与第二稳压管的阳极连接。
上述保护电路还包括第三电阻和第二电容，第三电阻的一端连接第一开关管的栅极，第三电阻的另一端经由第二电容连接第一开关管的漏极。
上述保护电路还包括第一电解电容，第一电解电容的正极连接保护电路的正输入端，第一电解电容的负极连接保护电路的负输入端。
上述保护电路还包括第二电解电容，第二电解电容的正极连接保护电路的正输出端，第二电解电容的负极连接保护电路的负输出端。
上述保护电路还包括第一电容，第一电容的两端分别连接保护电路的正、负输出端。
采用上述方案后，本实用新型利用稳压二极管和开关管的导通和截止的特性来实现过压和欠压保护的功能，从而避免了输入电压异常而使整个电路(包括接VOUT+的后极电路)处于不正常的工作状态，避免电子元件的损坏以及电路的瘫痪，一旦输入电压恢复正常，可以保证后极电路以及整个电路恢复正常工作。
附图说明
图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种DC输入的开关电源保护电路，其连接在开关电源的输入端，具体包括实现电压过低保护的欠压保护电路和基于欠压保护电路、实现电压过高保护的过压保护电路，其中，欠压保护电路包括开关管Q1、稳压管ZD1、稳压管ZD2、二极管D1、电阻R1和电阻R2，如图1中的虚线框所示，ZD1的阴极作为保护电路的正输入端和正输出端，ZD1的阳极经由R1连接Q1的栅极；D1的阳极连接Q1的栅极，D1的阴极连接ZD2的阴极，ZD2的阳极接地，R2的两端分别连接ZD2的阳极和阴极，Q1的源极接地，并作为保护电路的负输入端，Q1的漏极作为保护电路的负输出端；在连接时，保护电路的正、负输入端分别连接DC输入的正、负极，保护电路的正、负输出端分别连接开关电源的正、负输入端。其中，开关管Q1采用MOSFET。
配合图1中的点划线框所示，所述过压保护电路包括三极管Q2、稳压管ZD3、二极管D2和电阻R4，其中，Q2的集电极连接Q1的栅极，Q2的发射极接地，Q2的基极连接ZD3的阳极，ZD3的阴极连接ZD1的阴极；D2的阳极连接Q2的基极，D2的阴极经由R4连接Q2的发射极。其中，三极管也可以换做可控硅，使用可控硅时，可控硅的控制极连接方式同三极管的基极，可控硅的阳极连接方式同三极管的集电极，可控硅的阴极连接方式同三极管的发射极，不再赘述。
本实用新型适用于DC输入的开关电源电路，工作时，当输入电压小于电路需要的额定电压最小值时(也就是通常所说的欠压)，只要选择合适的ZD1，使Q1的栅极实际电压小于Q1的额定驱动电压的最小值，输入电压不足以使ZD1导通，这样就会使Q1处于截止状态，也就使得D1与R1之间的连接点没有电流通过，这样该连接点也就没有电压，也即Q1的栅极没有电压，无法驱动Q1，这样一来，保护电路处于开路状态，实现欠压时对开关电源的保护。
当输入电压高于额定范围的最大值(也就是通常所说的过压)，只要选择合适的ZD3，使电路需要的最高电压足以使ZD3导通，这样，ZD3与D2之间的连接点就会有电流通过，该连接点存在电压，Q2的基极电压大于源极，从而使Q2处于导通状态，D1与R1的连接点的电压由于Q2的导通而回到负极，Q1的栅极电压被拉到GND2，这样Q1的栅极几乎没有电压，就无法驱动Q1，Q1处于截止状态，这样保护电路处于开路状态，使后面连接的开关电源没有电压提供，也就不会存在烧毁电子元件的机会，实现过压保护的功能。
在本实施例中，还在稳压管ZD2的两端并联电解电容CE3，CE3的正极与ZD2的阴极连接，CE3的负极与ZD2的阳极连接，这样，一旦输入电压突然高得离谱，使得Q1的栅极电压已经远远超过栅极和稳压管ZD2的额定电压时，首先会对CE3充电，在充电的过程中，Q1的栅极电压和稳压管ZD2的电压就不会瞬间升高太多，这样就可以缓解Q1的电压，防止Q1烧毁。
在本实施例中，还包括电阻R3和电容C2，R3的一端连接Q1的栅极，R3的另一端经由C2连接Q1的漏极，这样有助于产品的MEC(传导和辐射)。
在本实施例中，还包括电解电容CE1、电解电容CE2和电容C1，CE1的正极连接保护电路的正输入端，CE1的负极连接保护电路的负输入端；CE2的正极连接保护电路的正输出端，CE2的负极连接保护电路的负输出端；C1的两端分别连接保护电路的正、负输出端。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (8)
1.一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：包括第一开关管、第一稳压管、第二稳压管、第一二极管、第一电阻和第二电阻，第一稳压管的阴极作为保护电路的正输入端和正输出端，第一稳压管的阳极经由第一电阻连接第一开关管的栅极；第一二极管的阳极连接第一开关管的栅极，第一二极管的阴极连接第二稳压管的阴极，第二稳压管的阳极接地，第二电阻的两端分别连接第二稳压管的阳极和阴极，第一开关管的源极接地，并作为保护电路的负输入端，第一开关管的漏极作为保护电路的负输出端；在连接时，保护电路的正、负输入端分别连接DC输入的正、负极，保护电路的正、负输出端分别连接开关电源的正、负输入端。
2.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第二开关管、第三稳压管、第二二极管和第四电阻，其中，第二开关管采用三极管，第二开关管的集电极连接第一开关管的栅极，第二开关管的发射极接地，第二开关管的基极连接第三稳压管的阳极，第三稳压管的阴极连接第一稳压管的阴极；第二二极管的阳极连接第二开关管的基极，第二二极管的阴极经由第四电阻连接第二开关管的发射极。
3.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第二开关管、第三稳压管、第二二极管和第四电阻，其中，第二开关管采用可控硅，第二开关管的阳极连接第一开关管的栅极，第二开关管的阴极接地，第二开关管的控制极连接第三稳压管的阳极，第三稳压管的阴极连接第一稳压管的阴极；第二二极管的阳极连接第二开关管的控制极，第二二极管的阴极经由第四电阻连接第二开关管的阴极。
4.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述第二稳压管的两端还并联有第三电解电容，第三电解电容的正极与第二稳压管的阴极连接，第三电解电容的负极与第二稳压管的阳极连接。
5.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第三电阻和第二电容，第三电阻的一端连接第一开关管的栅极，第三电阻的另一端经由第二电容连接第一开关管的漏极。
6.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第一电解电容，第一电解电容的正极连接保护电路的正输入端，第一电解电容的负极连接保护电路的负输入端。
7.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第二电解电容，第二电解电容的正极连接保护电路的正输出端，第二电解电容的负极连接保护电路的负输出端。
8.如权利要求1所述的一种DC输入的开关电源保护电路，其特征在于：所述保护电路还包括第一电容，第一电容的两端分别连接保护电路的正、负输出端。
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