CN207039172U - 一种开关电源打嗝保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关电源打嗝保护电路，属于电工电子技术领域，其包括电源采样电路，所述电源采用电路连接于电源回路，用于采样所述电源通路的电流；低频控制电路，所述低频控制电路连接于电源采样电路，用于根据电源采样电路采样的电流输出输出低频开关信号；电源开关电路，电源开关电路连接于低频控制电路与电源使能电路，根据所述低频开关信号控制开关电源的开通及关断。本实用新型能的开关电源打嗝保护电路够实现对开关电源的打嗝保护，从而限制开关电源的平均功耗，在保证器件不损坏的情况下，降低器件温升，能够设置较宽的打嗝保护时间，且故障消除后可以自恢复，不需要手动复位的操作，提高了整机的抗扰能力。
Description
技术领域
本实用新型属于电工电子技术领域，尤其涉及一种开关电源打嗝保护电路。
背景技术
开关电源保护电路，是开关电源系统中的重要组成部分，其作用是当开关电源在调试或使用过程中，能够保护开关电源中的功率元件以及系统其他电路工作在安全区域。开关电源过流保护电路是开关电源保护电路的核心单元之一。
目前过流保护模式主要分为为自锁型和打嗝型保护模式。自锁型保护模式即当发生过流或短路故障时，保护电路启动，电源停止工作，此时需要将电源断电，排查故障，修复，再启动电源。但是，在很多开关电源负载中，要求电源在短时间的短路故障状态下不中断工作，同时又要避免连续短路产生的热积累而损坏功率开关管。打嗝型保护模式即通过使电源工作频率降低的方法进行间歇“打嗝”保护。在这种保护状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间的关闭过程，因此，它的平均功率很低，起到保护电路的作用。另外，打嗝型保护模式还可以在短路故障消除后自行恢复正常工作。
目前常用的打嗝保护电路主要有两种实现方式：一种是通过定时电容器实现，其存在频率不易控制，打嗝周期短等缺点；另一种是通过微控制器实现，其存在电路复杂，需要软件编程，成本较高，易受干扰等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种开关电源打嗝保护电路，用于解决上述问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种开关电源打嗝保护电路，其包括
电源采样电路，所述电源采用电路连接于电源回路，用于采样所述电源通路的电流；
低频控制电路，所述低频控制电路连接于电源采样电路，用于根据电源采样电路采样的电流输出输出低频开关信号；
电源开关电路，电源开关电路连接于低频控制电路与电源使能电路，根据所述低频开关信号控制开关电源的开通及关断。
在本实用新型优选实施例中，所述电源采样电路包括检流电阻R1、电流检测放大器N1、输入电阻R2、输出电阻R3和滤波电容C1，所述检流电阻R1串接在电源回路中，其两端分别与电流检测放大器N1的正相输入端及电输入电阻R2相连，输入电阻R2的另一端连接电流检测放大器N1的负相输入端，输出电阻R3分别接电流检测放大器N1的输出端与地,滤波电容C1与输出电阻R3并联。
在本实用新型优选实施例中，所述低频控制电路包括低频时钟控制芯片N2、第一电阻R4、第二电阻R5和第三电阻R6，所述电流采样电路输出端连接低频时钟控制芯片N2的复位端，所述第一电阻R4的两端分别连接低频时钟控制芯片N2的设置端及地，所述第二电阻R5、第三电阻R6对低频时钟控制芯片N2的供电电源进行分压，分压输出连接于低频时钟控制芯片N2的分频端。
在本实用新型优选实施例中，所述电源开关电路包括开关管，开关管的栅极连接于所述低频控制电路的输出端，开关管的源极接地、漏极接电源使能电路。
在本实用新型优选实施例中，所述开关管包括PNP三极管或P沟道场效应管。
本实用新型能够实现对开关电源的打嗝保护，从而限制开关电源的平均功耗，在保证器件不损坏的情况下，降低器件温升，能够设置较宽的打嗝保护时间，且故障消除后可以自恢复，不需要手动复位的操作，提高了整机的抗扰能力。本实用新型无需定时电容器、无需晶体、无需微控制器，体积小，结构简单，且成本低廉，可靠性高。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1为本实用新型一实施例的开关电源打嗝保护电路图。
图2为本实用新型一实施例的电源采用电路图。
图3为本实用新型一实施例的低频控制电路图。
图4为本实用新型一实施例的电源开关电路图。
图5为本实用新型一实施例的仿真时序图。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
参考图1为本实用新型的开关电源打嗝保护电路图，本实用新型的开关电源打嗝保护电路包括电流采样电路、简单而准确的低频控制电路、电源开关电路，电路采样电路、低频控制电路、电源开关电路依次电联。电流采样电路输入为电源回路，其输出电流信号给低频控制电路，当电流超过限定值时，低频控制电路输出周期可控的低频控制信号给电源开关电路实现电源的打嗝保护。当电流低于限定值时，低频控制电路输出固定电平，使电源始终保持开通状态。
参考图2所示为本实用新型一实施例的电流采样电路图，本实用新型一种具体实施方式的电流采样电路包括精确的检流电阻R1、电流检测放大器N1、连接在电流检测放大器N1负相的输入电阻R2、输出电阻R3及滤波电容C1。所述检流电阻R1串接在电源回路中，其两端分别还与电流检测放大器N1的正相输入端IN+及输入电阻R2相连，输入电阻R2的另一端连接电流检测放大器N1的负相输入端IN-，输出电阻R3分别接电流检测放大器N1的输出端OUT与地，滤波电容C1与输出电阻R3并联，起滤波作用。本实用新型的电流采样电路具有结构简单，采样精度高等优点。
参考图3所示为本实用新型一实施例的低频控制电路图，本实用新型的一具体实施方式的低频控制电路包括低频时钟控制芯片N2、第一电阻R4、第二电阻R5和第三电阻R6，电流采样电路输出端连接低频时钟控制芯片N2的复位端，第一电阻R4的两端分别连接低频时钟控制芯片N2的设置端及地，第二电阻R5、第三电阻R6对低频时钟控制芯片N2的供电电源进行分压，分压输出连接于低频时钟控制芯片N2的分频端。
在本实用新型的一实施例中，所述低频时钟控制芯片N2的具体型号为LTC6991，可实现周期为1ms至9.5h的方波输出。所述电流采样电路输出端连接低频时钟控制芯片N2的RES端，设置过流保护门限为低频时钟控制芯片N2的RES端的高电平门限。当采样电流值达到高电平门限时，输出方波信号。当采样电流值低于高电平门限时，即RES端为低，输出高电平信号。所述第一电阻R4两端分别连接低频时钟控制芯片N2的SET端及地，用于设置主振荡频率。所述第二电阻R5、第三电阻R6对低频时钟控制芯片N2供电电源进行分压，分压输出连接于低频时钟控制芯片N2的DIV端，从而设置打嗝保护的周期。
参考图4所示为本实用新型一实施例的电源开关电路图，本实用新型一具体实施例的电源开关电路采用P沟道场效应管实现开关控制，P沟道场效应管的栅极接低频控制信号，P沟道场效应管的漏极接开关电源ON/OFF端，P沟道场效应管的源极接地。
另外，在本实用新型的另一实施例中，上述的P沟道场效应管还可以为PNP型三极管，连接方式参考P沟道场效应管。
如图5所示为本实用新型一实施例的仿真时序图，当电源工作，电流未到设定的门限值(门限电压，图中虚线所示)时，低频控制信号输出高电平，开关管使能电源正常工作；当采样电流值达到设定的门限值(即门限电压)时，低频控制信号输出低电平，开关管关闭，电源停止工作，开关电源打嗝保护电路中电流为零。通过设置第一电阻4、第二电阻5和第三电阻6的阻值，可以调节打嗝时间。打嗝时间结束后，电路重新开始工作，电源采样电路继续对电流进行采样，重复上述过程。当采样电流始终不超过设定的门限值时(图中的采样电流值末端)，低频控制信号持续输出高电平，开关管持续使能电源工作。
对于本实用新型中的打嗝保护时间的调节，参见如下具体设置方式：第一电阻R4设置低频时钟控制芯片N2的主频率f＝(1MHz·50kΩ)/R4，主频的设置范围为62.5k至1M。DIV端通过电阻R5与电阻R6设置分频值N，对主频率f进行分频得到想要的打嗝频率，打嗝周期t＝(N·R4)/50kΩ·1.024mS。
本实用新型能够实现对开关电源的打嗝保护，从而限制开关电源的平均功耗，在保证器件不损坏的情况下，降低器件温升，能够设置较宽的打嗝保护时间，且故障消除后可以自恢复，不需要手动复位的操作，提高了整机的抗扰能力。本实用新型无需定时电容器、无需晶体、无需微控制器，体积小，结构简单，且成本低廉，可靠性高。本实用新型可广泛应用于各种开关电源的保护并适合于要求苛刻的工业环境。
以上所述，仅为本实用新型的最优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种开关电源打嗝保护电路，其特征在于，所示开关电源打嗝保护电路包括
电源采样电路，所述电源采用电路连接于电源回路，用于采样所述电源通路的电流；
低频控制电路，所述低频控制电路连接于电源采样电路，用于根据电源采样电路采样的电流输出输出低频开关信号；
电源开关电路，电源开关电路连接于低频控制电路与电源使能电路，根据所述低频开关信号控制开关电源的开通及关断。
2.根据权利要求1所述的开关电源打嗝保护电路，其特征在于，所述电源采样电路包括检流电阻R1、电流检测放大器N1、输入电阻R2、输出电阻R3和滤波电容C1，所述检流电阻R1串接在电源回路中，其两端分别与电流检测放大器N1的正相输入端及电输入电阻R2相连，输入电阻R2的另一端连接电流检测放大器N1的负相输入端，输出电阻R3分别接电流检测放大器N1的输出端与地，滤波电容C1与输出电阻R3并联。
3.根据权利要求1所述的开关电源打嗝保护电路，其特征在于，所述低频控制电路包括低频时钟控制芯片N2、第一电阻R4、第二电阻R5和第三电阻R6，所述电流采样电路输出端连接低频时钟控制芯片N2的复位端，所述第一电阻R4的两端分别连接低频时钟控制芯片N2的设置端及地，所述第二电阻R5、第三电阻R6对低频时钟控制芯片N2的供电电源进行分压，分压输出连接于低频时钟控制芯片N2的分频端。
4.根据权利要求1所述的开关电源打嗝保护电路，其特征在于，所述电源开关电路包括开关管，开关管的栅极连接于所述低频控制电路的输出端，开关管的源极接地、漏极接电源使能电路。
5.根据权利要求4所述的开关电源打嗝保护电路，其特征在于，所述开关管包括PNP三极管或P沟道场效应管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720791852.6U CN207039172U (zh) | 2017-07-02 | 2017-07-02 | 一种开关电源打嗝保护电路 |
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| CN201720791852.6U CN207039172U (zh) | 2017-07-02 | 2017-07-02 | 一种开关电源打嗝保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207039172U true CN207039172U (zh) | 2018-02-23 |
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| CN201720791852.6U Active CN207039172U (zh) | 2017-07-02 | 2017-07-02 | 一种开关电源打嗝保护电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207039172U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108988296A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-11 | 安徽衡孚电子科技有限公司 | 一种用于半桥拓扑开关电源的过载打嗝保护电路 |
| CN113848785A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-28 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种开关量电流输出电路 |
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2017
- 2017-07-02 CN CN201720791852.6U patent/CN207039172U/zh active Active
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