CN208299431U - 开关电源的过压保护电路、开关电源和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关电源的过压保护电路、开关电源和压缩机。其中，一种过压保护电路包括：第一电压采样模块，第一电压采样模块的一端与开关电源的母线相连接，另一端接地；开关模块，与第一电压采样模块相连接；第二电压采样模块，第二电压采样模块的一端与开关电源的辅助绕组相连接，另一端接地；比较电路，比较电路的输入端与第二电压采样模块相连接，并通过开关模块与第一电压采样模块相连接，比较电路的输出端与开关电源的控制装置相连接。本实用新型在开关电源保护引脚有限的情况下，只用一个保护引脚，采用双电压采样，实现输入输出双过压保护，有效地减小电网电压波动以及上电冲击电压对开关电源的影响。

Description

开关电源的过压保护电路、开关电源和压缩机

技术领域

本实用新型涉及模拟集成电路技术领域，具体而言，涉及一种开关电源的过压保护电路、一种开关电源，及一种压缩机。

背景技术

开关电源由于尺寸小、效率高，而被广泛用于各类消费电子产品，作为电源类必不可少的一部分，开关电源利用开关管开通与关断与电感的储能，控制占空比来调节电压的输出，分为降压型与升压型开关电源，开关电源工作时，开关管上的电压VDS为母线电压与输出反射电压与漏感带来的电压之和。

目前，由于各类电网电压波动不同以及上电冲击电压影响，开关电源的开关管叠加母线电压、输出反射电压、漏感带来的电压而被烧坏的实例屡见不鲜，因此，需要加入输入过压保护。然而，大多数开关电源没有提供输入过压保护，只提供了输出电压保护配置端口，芯片保护引脚资源紧张，无法兼具输入过压保护与输出过压保护。

因此，在电网电压波动以及上电冲击电压对开关电源的双重影响，而开关电源芯片保护引脚资源紧张情况下，如何兼具输入过压保护与输出过压保护，成为目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一方面在于提出了一种开关电源的过压保护电路。

本实用新型的另一方面在于提出了一种开关电源。

本实用新型的又一方面在于提出了一种压缩机。

有鉴于此，本实用新型提出了一种开关电源的过压保护电路，包括：第一电压采样模块，第一电压采样模块的一端与开关电源的母线相连接，第一电压采样模块的另一端接地；开关模块，与第一电压采样模块相连接；第二电压采样模块，第二电压采样模块的一端与开关电源的辅助绕组相连接，第二电压采样模块的另一端接地；比较电路，比较电路的输入端与第二电压采样模块相连接，并通过开关模块与第一电压采样模块相连接，比较电路的输出端与开关电源的控制装置相连接；比较电路通过比较母线电压与第一阈值的关系，和/或通过比较第二电压采样模块采集的辅助绕组电压与第二阈值的关系，输出相应的信号，以使控制装置关闭开关电源的 PWM输出。

根据本实用新型的开关电源的过压保护电路，包含了第一电压采样模块、第二电压采样模块、开关模块和比较电路，当母线电压高过设定的第一阈值，开关模块导通，第一电压采样模块的采样电压经过开关模块输送到比较电路，比较电路输出相应的信号给开关电源的控制装置，进而关断 PWM输出，实现了对开关电源开关管的输入保护；当母线电压正常时，开关模块截止，第二电压采样模块的采样电压不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护，此时，若采样的辅助绕组电压高过设定的第二阈值，辅助绕组电压输送到比较电路，比较电路输出相应的信号给开关电源的控制装置，进而关断PWM输出，保护输出侧外围电路不会因为输出电压过高烧坏元器件，输出电压正常的时候，退出保护。本实用新型在开关电源保护引脚有限的情况下，只用一个保护引脚，采用双电压采样，实现输入输出双过压保护，有效地减小电网电压波动以及上电冲击电压对开关电源的影响，减小了开关电源因开关管过压导致的失效率，提高了开关电源的可靠性。

在上述技术方案中，优选地，开关模块包括以下任一项：二极管、三极管、MOS管。

在该技术方案中，本领域技术人员应该理解，开关模块包括以下任一项：二极管、三极管、MOS管，但不限于此。只要在母线电压高于设定阈值的时候，开关模块能够导通，从而使采用的母线电压输送到比较电路即可，以使比较电路生成相应的信号，并发送给开关电源的控制装置，进而关断PWM输出。

在上述任一技术方案中，优选地，开关模块为二极管，二极管的阳极与第一电压采样模块相连接，二极管的阴极分别与第二电压采样模块和比较电路相连接。

在该技术方案中，开关模块为二极管，若母线电压高过设定母线电压阈值，二极管导通，输入电压采样电压经过二极管输送到比较电路中，比较电路输出相应的信号给控制装置，进而关断PWM输出，保护开关电源开关管；当母线电压正常时，二极管截止，输出电压采样不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护。通过本实用新型的技术方案，在开关电源芯片保护引脚资源紧张情况下，兼具输入过压保护与输出过压保护的同时，有效减少产品开发与生产成本、减少产品体积。

在上述任一技术方案中，优选地，第一电压采样模块至少包括：第一电阻和第二电阻，其中第一电阻与第二电阻串联，串联后的一端与母线相连接，另一端接地。

在该技术方案中，第一电压采样模块通过第一电阻和第二电阻组成的分压电路，采样母线电压，避免第一电压采样模块因母线电压过高而烧毁，提高保护电路的可靠性。本领域技术人员应该理解，第一电压采样模块包括第一电阻和第二电阻，但不限于此。

在上述任一技术方案中，优选地，第一电压采样模块还包括：第一电容，第一电容与第二电阻并联。

在该技术方案中，第一电压采样模块还包括第一电容，第一电容起滤波作用，使母线采样电压变得平稳光滑，并且具有一定的抗浪涌冲击作用，进一步提高开关电源的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，第二电压采样模块至少包括：第三电阻和第四电阻，其中第三电阻与第四电阻串联，串联后的一端与辅助绕组相连接，另一端接地。

在该技术方案中，第二电压采样模块通过第三电阻和第四电阻组成的分压电路，采样辅助绕组电压，避免第二电压采样模块因辅助绕组电压过高而烧毁，提高保护电路的可靠性。本领域技术人员应该理解，第二电压采样模块包括第三电阻和第四电阻，但不限于此。

在上述任一技术方案中，优选地，第二电压采样模块，还包括：第二电容，第二电容与第四电阻并联。

在该技术方案中，第二电压采样模块还包括第二电容，第二电容起滤波作用，使辅助绕组电压采样电压变得平稳光滑，并且具有一定的抗浪涌冲击作用，进一步提高开关电源的可靠性。

需要说明的是，母线电压保护值(也即第一阈值)由第一电阻、第二电阻、第四电阻计算得到，输出电压保护值(也即第二阈值)由第三电阻、第四电阻计算得到。

在上述任一技术方案中，优选地，二极管的阳极连接在第一电阻与第二电阻之间；二极管的阴极连接在第三电阻与第四电阻之间。

在该技术方案中，第一电压采样模块与第二电压采样模块通过二极管连接，当母线电压高过设定的母线电压阈值，二极管导通，采样电压经过二极管输送到开关电源芯片的比较电路，进而关断PWM输出，保护开关电源开关管；当母线电压正常时，二极管截止，输出电压采样不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护。本实用新型在开关电源保护引脚有限的情况下，第一电压采样模块与第二电压采样模块只用一个保护引脚，采用双电压采样，实现输入输出双过压保护。

本实用新型还提出了一种开关电源，包括：如上述技术方案中任一项的开关电源的过压保护电路。

根据本实用新型的开关电源，采用如上述技术方案中任一项的开关电源的过压保护电路，因此具有该开关电源的过压保护电路全部的有益效果，不再赘述。

本实用新型还提出了一种压缩机，包括：如上述技术方案中任一项的开关电源的过压保护电路；或者如上述技术方案中的开关电源。

根据本实用新型的压缩机，采用如上述技术方案中任一项的开关电源的过压保护电路，或如上述技术方案中的开关电源，因此具有该开关电源的过压保护电路或该开关电源全部的有益效果，不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的开关电源的过压保护电路的示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的开关电源的过压保护电路的电路示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1、图2描述根据本实用新型一些实施例中的开关电源的过压保护电路。

在本实用新型的一个实施例中，如图1、图2所示，本实用新型提出了一种开关电源的过压保护电路，包括：第一电压采样模块10，第一电压采样模块10的一端与开关电源的母线相连接，第一电压采样模块10的另一端接地；开关模块为二极管D1，与第一电压采样模块10相连接；第二电压采样模块20，第二电压采样模块20的一端与开关电源的辅助绕组相连接，第二电压采样模块20的另一端接地；比较电路30，比较电路30的输入端与第二电压采样模块20相连接，并通过开关模块与第一电压采样模块10相连接，比较电路30的输出端与开关电源的控制装置相连接；比较电路30通过比较母线电压与第一阈值的关系，和/或通过比较第二电压采样模块20采集的辅助绕组电压与第二阈值的关系，输出相应的信号，以使控制装置关闭开关电源的PWM输出。

本实用新型提供的开关电源的过压保护电路，包含了第一电压采样模块10、第二电压采样模块20、二极管D1和比较电路30，当母线电压高过设定的第一阈值，二极管D1导通，第一电压采样模块10的采样电压经过二极管D1输送到比较电路30，比较电路30输出相应的信号给开关电源的控制装置，进而关断PWM输出，实现了对开关电源开关管的输入保护；当母线电压正常时，二极管D1截止，第二电压采样模块20的采样电压不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护，此时，若采样的辅助绕组电压高过设定的第二阈值，辅助绕组电压输送到比较电路30，比较电路30输出相应的信号给开关电源的控制装置，进而关断PWM输出，保护输出侧外围电路不会因为输出电压过高烧坏元器件，输出电压正常的时候，退出保护。本实用新型在开关电源保护引脚有限的情况下，只用一个保护引脚，采用双电压采样，实现输入输出双过压保护，有效地减小电网电压波动以及上电冲击电压对开关电源的影响，减小了开关电源因开关管过压导致的失效率，提高了开关电源的可靠性。

在该实施例中，本领域技术人员应该理解，开关模块还可以替换为三极管或MOS管，但不限于此。只要在母线电压高于设定阈值的时候，开关模块能够导通，从而使采用的母线电压输送到比较电路30即可，以使比较电路30生成相应的信号，并发送给开关电源的控制装置，进而关断PWM 输出。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，二极管D1的阳极与第一电压采样模块10相连接，二极管D1的阴极分别与第二电压采样模块20和比较电路30相连接。

在该实施例中，开关模块为二极管D1，若母线电压高过设定母线电压阈值，二极管D1导通，输入电压采样电压经过二极管D1输送到比较电路 30中，比较电路30输出相应的信号给控制装置，进而关断PWM输出，保护开关电源开关管；当母线电压正常时，二极管D1截止，输出电压采样不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护。通过本实用新型的实施例，在开关电源芯片保护引脚资源紧张情况下，兼具输入过压保护与输出过压保护的同时，有效减少产品开发与生产成本、减少产品体积。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第一电压采样模块10通过第一电阻R1与第二电阻R2组成的分压电路检测母线电压，第一电阻R1与第二电阻R2串联，串联后的一端与母线电压相连，另一端与地相连，第一电容C1与第二电阻R2并联。

在该实施例中，第一电压采样模块10通过第一电阻R1和第二电阻R2 组成的分压电路，采样母线电压，可以避免第一电压采样模块10因母线电压过高而烧毁，提高保护电路的可靠性。第一电容起滤波作用，使母线采样电压变得平稳光滑，并且具有一定的抗浪涌冲击作用，进一步提高开关电源的可靠性。本领域技术人员应该理解，第一电压采样模块10包括第一电阻R1和第二电阻R2，但不限于此。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，第二电压采样模块20通过第三电阻R3与第四电阻R4串联组成的分压电路检测辅助绕组电压，第三电阻R3与第四电阻R4串联，一端与辅助绕组相连，另一端与地相连，第二电容C2与第四电阻R4并联。

在该实施例中，第二电压采样模块20通过第三电阻R3和第四电阻R4 组成的分压电路，采样辅助绕组电压，避免第二电压采样模块20因辅助绕组电压过高而烧毁，提高保护电路的可靠性。第二电容起滤波作用，使辅助绕组电压采样电压变得平稳光滑，并且具有一定的抗浪涌冲击作用，进一步提高开关电源的可靠性。本领域技术人员应该理解，第二电压采样模块20包括第三电阻R3和第四电阻R4，但不限于此。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，二极管D1的阳极与第一电阻 R1与第二电阻R2的串接点相连，二极管D1的阴极与第三电阻R3与第四电阻R4的串接点相连，并且与开关电源芯片的保护引脚相连。

在该实施例中，第一电压采样模块10与第二电压采样模块20通过二极管D1连接，当母线电压高过设定的母线电压阈值，二极管D1导通，采样电压经过二极管D1输送到开关电源芯片的比较电路30，进而关断PWM 输出，保护开关电源开关管；当母线电压正常时，二极管D1截止，输出电压采样不受母线电压采样影响，可以正常进行输出电压保护。本实用新型在开关电源保护引脚有限的情况下，第一电压采样模块10与第二电压采样模块20只用一个保护引脚，采用双电压采样，实现输入输出双过压保护。

需要说明的是，母线电压保护值由电阻R1、电阻R2、电阻R4计算得到，输出电压保护值由电阻R3、电阻R4计算得到。

本实用新型第二方面实施例，提出了一种开关电源，包括：如上述实施例中任一项的开关电源的过压保护电路。

本实用新型提供的开关电源，采用如上述实施例中任一项的开关电源的过压保护电路，因此具有该开关电源的过压保护电路全部的有益效果，不再赘述。

本实用新型第三方面实施例，还提出了一种压缩机，包括：如上述实施例中任一项的开关电源的过压保护电路；或者如上述实施例中的开关电源。

本实用新型提供的压缩机，采用如上述实施例中任一项的开关电源的过压保护电路，或如上述实施例中的开关电源，因此具有该开关电源的过压保护电路或该开关电源全部的有益效果，不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关电源的过压保护电路，其特征在于，包括：

第一电压采样模块，所述第一电压采样模块的一端与所述开关电源的母线相连接，所述第一电压采样模块的另一端接地；

开关模块，与所述第一电压采样模块相连接；

第二电压采样模块，所述第二电压采样模块的一端与所述开关电源的辅助绕组相连接，所述第二电压采样模块的另一端接地；

比较电路，所述比较电路的输入端与所述第二电压采样模块相连接，并通过所述开关模块与所述第一电压采样模块相连接，所述比较电路的输出端与所述开关电源的控制装置相连接；

所述比较电路通过比较所述母线电压与第一阈值的关系，和/或通过比较所述第二电压采样模块采集的辅助绕组电压与第二阈值的关系，输出相应的信号，以使所述控制装置关闭所述开关电源的PWM输出。

2.根据权利要求1所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，

所述开关模块包括以下任一项：二极管、三极管、MOS管。

3.根据权利要求2所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，

所述开关模块为二极管，所述二极管的阳极与所述与第一电压采样模块相连接，所述二极管的阴极分别与所述第二电压采样模块和所述比较电路相连接。

4.根据权利要求3所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述第一电压采样模块至少包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一电阻与所述第二电阻串联，串联后的一端与所述母线相连接，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述第一电压采样模块还包括：

第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联。

6.根据权利要求4或5所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述第二电压采样模块至少包括：第三电阻和第四电阻；

其中，所述第三电阻与所述第四电阻串联，串联后的一端与所述辅助绕组相连接，另一端接地。

7.根据权利要求6所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述第二电压采样模块，还包括：

第二电容，所述第二电容与所述第四电阻并联。

8.根据权利要求6所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，

所述二极管的阳极连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间；

所述二极管的阴极连接在所述第三电阻与所述第四电阻之间。

9.一种开关电源，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任一项所述的开关电源的过压保护电路。

10.一种压缩机，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的开关电源的过压保护电路；或者

如权利要求9所述的开关电源。