CN208284994U - 一种开关电源用新型过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源用新型过压保护电路，采样单元电路包括稳压二极管及第一电阻，交流正输入端与稳压二极管负极连接，稳压二极管正极与第一电阻一端连接，第一电阻另一端与交流负输入端连接；驱动单元电路包括光耦隔离器、供电电源、第二电阻、第三电阻、电容、第一开关管及第二开关管。本实用新型的有益效果是当交流输入高于正常状态值时，通过采样单元电路获取信号供驱动单元电路控制第一开关管及第二开关管工作状态，为开关电源切断交流输入，从而保护开关电源，当交流输入为正常值时，电路可恢复供电，继续维持开关电源工作；将传统继电器控制开关转换为NPN三极管控制，节省PCB空间，降低电路成本。

Description

一种开关电源用新型过压保护电路

技术领域

本实用新型属于开关电源领域，具体涉及一种开关电源用新型过压保护电路。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备和半导体制冷制热等领域。

在开关电源中，由于其输入端输入电压不稳定，电压波动较大，如果输入电压过大，则有可能导致其开关管通过电流过大，进而烧毁开关管。因此在开关管电源的控制电路中一般均包含有过压保护电路，过压保护电路的作用是在输入端电压超限时关断主芯片的电源，使电路停止工作以保护开关电源，传统开关电源过压保护电路采取继电器保护，但继电器体积较大不利于节省PCB空间，增加电路成本。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种开关电源用新型过压保护电路，电路结构简单，为开关电源提供过压保护电路，保护开关电源，将继电器控制开关转换为NPN三极管控制，节省PCB空间，降低电路成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种开关电源用新型过压保护电路，包括交流正输入端、交流负输入端、采样单元电路、驱动单元电路，所述采样单元电路包括稳压二极管及第一电阻，交流正输入端与稳压二极管负极连接，稳压二极管正极与第一电阻一端连接，第一电阻另一端与交流负输入端连接；

所述驱动单元电路包括光耦隔离器、供电电源、第二电阻、第三电阻、电容、第一开关管及第二开关管，光耦隔离器1脚作为驱动单元电路的输入端与稳压二极管正极连接，光耦隔离器2脚与交流负输入端连接，光耦隔离器3脚连接供电电源，光耦隔离器4脚连接第二电阻一端，第二电阻另一端与第一开关管控制端连接，电容并联在第二电阻两端，第一开关管输入端与第三电阻一端连接，第三电阻另一端与第二开关管输入端连接，第二开关管输入端还与稳压二极管负极连接，第一开关管输入端还与第二开关管控制端连接，第二开关管输出端与开关电源串口连接，第一开关管输出端与交流负输入端连接。

优选地，还包括整流单元电路，所述整流单元电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管，交流正输入端和第二整流二极管负极均与第一整流二极管正极连接，第二整流二极管正极与交流负输入端连接，交流负输入端和第四整流二极管负极均与第三整流二极管正极连接，第四整流二极管正极与交流负输入端连接，第一整流二极管负极与第三整流二极管负极连接，第三整流二极管负极还与稳压二极管负极连接。

优选地，所述整流单元电路还包括第五整流二极管，第五整流二极管正极连接第三整流二极管负极，第五整流二极管负极连接稳压二极管负极。

本实用新型的有益效果是当交流输入高于正常状态值时，通过采样单元电路获取信号供驱动单元电路控制第一开关管及第二开关管工作状态，为开关电源切断交流输入，从而保护开关电源，当交流输入为正常值时，电路可恢复供电，继续维持开关电源工作；将传统继电器控制开关转换为NPN三极管控制，节省PCB空间，降低电路成本。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式原理图。

图2是本实用新型的另一种具体实施方式原理图。

附图标记：AC1-交流正输入端，AC2-交流负输入端，D1-第一整流二极管，D2-第二整流二极管，D3-第三整流二极管，D4-第四整流二极管，D5-第五整流二极管，ZD-稳压二极管，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，C-电容，Q1-第一开关管，K1-第一开关管控制端，IN1-第一开关管输入端，OUT1-第一开关管输出端，Q2-第二开关管，K2-第二开关管控制端，IN2-第二开关管输入端，OUT2-第二开关管输出端，OC-光耦隔离器，ACC-供电电源，L1-整流单元电路，L2-采样单元电路，L3-驱动单元电路。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：参见附图1，附图2所示的一种开关电源用新型过压保护电路，包括交流正输入端AC1、交流负输入端AC2、采样单元电路L2、驱动单元电路L3，所述采样单元电路L2包括稳压二极管ZD及第一电阻R1，交流正输入端AC1与稳压二极管ZD负极连接，稳压二极管ZD正极与第一电阻R1一端连接，第一电阻R1另一端与交流负输入端AC2连接；

所述驱动单元电路L3包括光耦隔离器OC、供电电源ACC、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C、第一开关管Q1及第二开关管Q2，光耦隔离器OC 1脚作为驱动单元电路L3的输入端与稳压二极管ZD正极连接，光耦隔离器OC 2脚与交流负输入端AC2连接，光耦隔离器OC3脚连接供电电源ACC，光耦隔离器OC 4脚连接第二电阻R2一端，第二电阻R2另一端与第一开关管控制端K1连接，电容C并联在第二电阻R2两端，第一开关管输入端IN1与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3另一端与第二开关管输入端IN2连接，第二开关管输入端IN2还与稳压二极管ZD负极连接，第一开关管输入端IN1还与第二开关管控制端K2连接，第二开关管输出端OUT2与开关电源串口连接，第一开关管输出端OUT1与交流负输入端AC2连接。

本实施例中，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2均为NPN三极管，当交流高于正常值输入时，表示交流输入发生过压故障，稳压二极管ZD被击穿导通，光耦隔离器OC中发光二极管有电流通过，致使其发光，光耦隔离器OC中三极管导通，第一开关管控制端K1接收到高电平，第一开关管Q1导通，第一开关管输入端IN1被拉至低电平，即第二开关管控制端K2被拉至低电平，第二开关管Q2截止，切断交流输入，保护开关电源；当交流输入为正常值时，光耦隔离器OC的发光二极管无电流通过，则光耦隔离器OC中三极管截止，第一开关管Q1截止，第三电阻R3为第二开关管Q2提供偏置电压，第二开关管控制端K2持续保持高电平，第二开关管Q2持续导通，交流正常输入至开关电源，确保开关电源正常工作。

其中，电容C可加速第一开关管Q1的开关速度，当发生过压时，光耦隔离器OC输出的低电平突然变为高电平，由于电容C两端的电压不能突变，加到第一开关管控制端K1的电压为一个尖顶脉冲，使第一开关管控制端K1的电流迅速增大，确保第一开关管Q1由截止状态变为饱和状态，加速第一开关管Q1的饱和导通；当交流正常输入时，光耦隔离器OC输出的高电平突然变为低电平，且电容C的电压极性为左正右负，加到第一开关管控制端K1的电压为一个负尖顶脉冲，由于加到第一开关管控制端K1的电压为负，加快第一开关管Q1电荷抽出的过程，确保第一开关管Q1以更快的速度从饱和状态转换为截止状态，缩短第一开关管Q1由饱和状态变为截止状态的时间。

优选地，还包括整流单元电路L1，所述整流单元电路L1包括第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4，交流正输入端AC1和第二整流二极管D2负极均与第一整流二极管D1正极连接，第二整流二极管D2正极与交流负输入端AC2连接，交流负输入端AC2和第四整流二极管D4负极均与第三整流二极管D3正极连接，第四整流二极管D4正极与交流负输入端AC2连接，第一整流二极管D1负极与第三整流二极管D3负极连接，第三整流二极管D3负极还与稳压二极管ZD负极连接。

在另一种实施例中，该整流单元电路L1为现有的整流电路，用于将交流输入变为直流，其中，所述整流单元电路L1还包括第五整流二极管D5，第五整流二极管D5正极连接第三整流二极管D3负极，第五整流二极管D5负极连接稳压二极管ZD负极，第五整流二极管D5可以滤除整流单元电路L1输出的交流成分。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种开关电源用新型过压保护电路，其特征在于：包括交流正输入端（AC1）、交流负输入端（AC2）、采样单元电路（L2）、驱动单元电路（L3），所述采样单元电路（L2）包括稳压二极管（ZD）及第一电阻（R1），交流正输入端（AC1）与稳压二极管（ZD）负极连接，稳压二极管（ZD）正极与第一电阻（R1）一端连接，第一电阻（R1）另一端与交流负输入端（AC2）连接；

所述驱动单元电路（L3）包括光耦隔离器（OC）、供电电源（ACC）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、电容（C）、第一开关管（Q1）及第二开关管（Q2），光耦隔离器（OC）1脚作为驱动单元电路（L3）的输入端与稳压二极管（ZD）正极连接，光耦隔离器（OC）2脚与交流负输入端（AC2）连接，光耦隔离器（OC）3脚连接供电电源（ACC），光耦隔离器（OC）4脚连接第二电阻（R2）一端，第二电阻（R2）另一端与第一开关管控制端（K1）连接，电容（C）并联在第二电阻（R2）两端，第一开关管输入端（IN1）与第三电阻（R3）一端连接，第三电阻（R3）另一端与第二开关管输入端（IN2）连接，第二开关管输入端（IN2）还与稳压二极管（ZD）负极连接，第一开关管输入端（IN1）还与第二开关管控制端（K2）连接，第二开关管输出端（OUT2）与开关电源串口连接，第一开关管输出端（OUT1）与交流负输入端（AC2）连接。

2.如权利要求1所述的开关电源用新型过压保护电路，其特征在于：所述第一开关管（Q1）和第二开关管（Q2）均为NPN三极管。

3.如权利要求1所述的开关电源用新型过压保护电路，其特征在于：还包括整流单元电路（L1），所述整流单元电路（L1）包括第一整流二极管（D1）、第二整流二极管（D2）、第三整流二极管（D3）、第四整流二极管（D4），交流正输入端（AC1）和第二整流二极管（D2）负极均与第一整流二极管（D1）正极连接，第二整流二极管（D2）正极与交流负输入端（AC2）连接，交流负输入端（AC2）和第四整流二极管（D4）负极均与第三整流二极管（D3）正极连接，第四整流二极管（D4）正极与交流负输入端（AC2）连接，第一整流二极管（D1）负极与第三整流二极管（D3）负极连接，第三整流二极管（D3）负极还与稳压二极管（ZD）负极连接。

4.如权利要求3所述的开关电源用新型过压保护电路，其特征在于：所述整流单元电路（L1）还包括第五整流二极管（D5），第五整流二极管（D5）正极连接第三整流二极管（D3）负极，第五整流二极管（D5）负极连接稳压二极管（ZD）负极。