CN208316287U - 一种开关电源及其过温保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源及其过温保护电路，所述电路包括包括滤波模块、限流模块、芯片启动电源输入模块、拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块，所述滤波模块、限流模块和芯片启动电源输入模块依次连接，所述限流模块还连接所述拓扑反激模块，所述拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块依次连接，所述拓扑反激模块还连接所述限流模块。本实用新型通过利用温度检测模块检测电路中的元器件的温度，然后在温度过高时导通所述触发模块，进一步使所述通断模块导通，使所述拓扑反激模块中的控制芯片没有工作电压，进一步导致所述拓扑反激模块停止工作，从而起到了保护电路中的元器件的目的。

Description

一种开关电源及其过温保护电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种开关电源及其过温保护电路。

背景技术

众所周知，当工作电压或者环境温度异常时，会导致产品元器件温度较高，持续较长时间后会出现产品寿命降低或甚至出现损坏的情况。

开关电源中具有控制芯片，通过利用控制芯片控制输出稳定的电压给负载供电。市面上有些控制芯片集成有过温保护功能，当控制芯片温度达到内部设定值后就会进入关闭状态，但该功能只针对芯片本体，往往在进行产品设计时，芯片都会远离发热源和干扰源，因此该功能意义不大，而当一些元器件如开关管、电解电容出现温度异常后，由于控制芯片无法检测到，使得这些元器件在温度异常时，开关电源仍会继续工作，无法自主保护电路中的元器件，就会出现元器件损坏或寿命降低的情况。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种开关电源及其过温保护电路，可在开关电源中的电器元件的温度过高时，断开开关电源的工作，从而起到保护电路中的元器件的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种开关电源的过温保护电路，包括：

用于对输入电压进行滤波的滤波模块；

用于限流的限流模块；

用于输出芯片启动电压的芯片启动电源输入模块；

用于产生反激电压并控制输出电压稳定的拓扑反激模块；

用于检测电路中的元器件的温度的温度检测模块；

用于根据温度检测模块检测的结果触发或不触发的触发模块；

用于在触发模块触发时导通使拓扑反激模块停止工作的通断模块；

所述滤波模块、限流模块和芯片启动电源输入模块依次连接，所述限流模块还连接所述拓扑反激模块，所述拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块依次连接，所述拓扑反激模块还连接所述限流模块。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述滤波模块包括第一电容，所述第一电容的一端连接输入电压正极、限流模块和拓扑反激模块，所述第一电容的另一端连接输入电压负极。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述限流模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接输入电压正极和第一电容的一端，所述第一电阻的另一端通过第二电阻连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接芯片启动电源输入模块和触发模块。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述芯片启动电源输入模块包括第四电阻和第二电容，所述第四电阻的一端连接第三电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接拓扑反激模块、通断模块和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述拓扑反激模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三电容、第一二极管、MOS管、控制芯片和变压器，所述变压器的初级绕组的一端连接第一电容的一端和输入电压正极，所述变压器的初级绕组的另一端连接MOS管的漏极，所述MOS管的源极连接控制芯片的CS端、也通过第八电阻连接输入电压负极，所述MOS管的栅极连接控制芯片的DRV端，所述变压器的辅助绕组的一端连接第五电阻的一端和第一二极管的正极，所述第五电阻的另一端连接第六电阻的一端和控制芯片的DSEN端，所述第六电阻的另一端连接第三电容的一端、控制芯片的TM端、控制芯片的GND端和接地端，所述第三电容的另一端连接控制芯片的COMP端，所述第一二极管的负极连接第七电阻的一端和温度检测模块，所述控制芯片的VDD端连接第七电阻的另一端、通断模块和第四电阻的另一端，所述控制芯片的STP端连接第四电阻的另一端，所述变压器的辅助绕组的另一端接地，所述变压器的次级绕组连接负载。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述温度检测模块包括第九电阻、第十电阻、热敏电阻和第四电容，所述第九电阻的一端连接第一二极管的负极，所述第九电阻的另一端通过热敏电阻连接第十电阻的一端、第四电容的一端和触发模块，所述第十电阻的另一端和第四电容的另一端接地。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述触发模块包括稳压二极管、第十一电阻、第十二电阻、第五电容和可控硅，所述稳压二极管的负极依次通过热敏电阻和第九电阻连接第一二极管的负极，所述稳压二极管的正极通过第十一电阻连接第十二电阻的一端、第五电容的一端和可控硅的控制端，所述可控硅的负极连接第五电容的另一端、第十二电阻的另一端和通断模块，所述可控硅的正极连接第三电阻的另一端。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述通断模块包括第十三电阻和三极管，所述三极管的基极连接可控硅的负极和第十三电阻的一端，所述三极管的集电极连接第四电阻的另一端和控制芯片的VDD端，所述三极管的发射极和第十三电阻的另一端均接地。

所述的开关电源的过温保护电路中，所述控制芯片的型号为MT7930。

一种开关电源，包括如上所述的开关电源的过温保护电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的开关电源及其过温保护电路中，所述电路包括包括滤波模块、限流模块、芯片启动电源输入模块、拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块，所述滤波模块、限流模块和芯片启动电源输入模块依次连接，所述限流模块还连接所述拓扑反激模块，所述拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块依次连接，所述拓扑反激模块还连接所述限流模块。本实用新型通过利用温度检测模块检测电路中的元器件的温度，然后在温度过高时导通所述触发模块，进一步使所述通断模块导通，使所述拓扑反激模块中的控制芯片没有工作电压，进一步导致所述拓扑反激模块停止工作，从而起到了保护电路中的元器件的目的。

附图说明

图1为本实用新型提供的开关电源的过温保护电路的一较佳实施例的原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种开关电源及其过温保护电路，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。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。

请参阅图1，本实用新型提供的一种开关电源的过温保护电路，包括滤波模块1、限流模块2、芯片启动电源输入模块3、拓扑反激模块4、温度检测模块5、触发模块6和通断模块7，所述滤波模块1、限流模块2和芯片启动电源输入模块3依次连接，所述限流模块2还连接所述拓扑反激模块4，所述拓扑反激模块4、温度检测模块5、触发模块6和通断模块7依次连接，所述拓扑反激模块4还连接所述限流模块2。

具体来说，所述滤波模块1用于对输入电压进行滤波；所述限流模块2用于限流；所述芯片启动电源输入模块3用于输出芯片启动电压；所述拓扑反激模块4用于产生反激电压并控制输出电压稳定；所述温度检测模块5用于检测电路中的元器件的温度；所述触发模块6用于根据温度检测模块5检测的结果触发或不触发；所述通断模块7用于在触发模块6触发时导通使拓扑反激模块4停止工作。

具体实施时，所述滤波模块1对输入的电压进行滤波后经过所述限流模块2进行限流处理后输出电压至芯片启动电源输入模块3，然后所述芯片启动电源输入模块3输出电压给启动所述拓扑反激模块4中的控制芯片，使得所述拓扑反激模块4产生反激电压并通过控制芯片控制输出稳定的电压给负载供电，在电路工作时，所述温度检测模块5检测电路中的元器件的温度，当温度过高时，所述触发模块6触发，进一步使得所述通断模块7导通，导致所述拓扑反击模块4停止工作，从而起到保护电路中的元器件的目的。

本实用新型通过利用温度检测模块5检测电路中的元器件的温度，然后在温度过高时导通所述触发模块6，进一步使所述通断模块7导通短路所述芯片启动电源输入模块3，使所述拓扑反激模块4中的控制芯片没有工作电压，进一步导致所述拓扑反激模块4停止工作，从而起到了保护电路中的元器件的目的，保证芯片在检测不到其它元器件的温度过高时，也能实现过温保护功能，保护电路中的元器件不受损坏或寿命降低。

进一步来说，请继续参阅图1，所述滤波模块1包括第一电容C1，所述第一电容C1的一端连接输入电压正极、限流模块和拓扑反激模块，所述第一电容的另一端连接输入电压负极，所述第一电容C1用于滤除输入电压中的纹波，保证输入电压的稳定。

请继续参阅图1，所述限流模块2包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端连接输入电压正极和第一电容C1的一端，所述第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端连接芯片启动电源输入模块3和触发模块6，所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联形成串联组，能够起到限流的作用，避免输入电流过大而损坏后续的电气元件。

请继续参阅图1，所述芯片启动电源输入模块3包括第四电阻R4和第二电容C2，所述第四电阻R4的一端连接第三电阻R3的另一端，所述第四电阻R4的另一端连接拓扑反激模块4、通断模块7和第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端接地；具体实施时，所述第四电阻R4用于产生启动电压然后输出至拓扑反激模块4中的控制芯片，给所述控制芯片一个启动电压使所述控制芯片启动，所述第二电容C2为滤波电容。

进一步来说，请继续参阅图1，所述拓扑反激模块4包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第一二极管D1、MOS管V1、控制芯片U1和变压器T1，所述变压器T1的初级绕组的一端连接第一电容C1的一端和输入电压正极，所述变压器T1的初级绕组的另一端连接MOS管V1的漏极，所述MOS管V1的源极连接控制芯片U1的CS端、也通过第八电阻R8连接输入电压负极，所述MOS管V1的栅极连接控制芯片U1的DRV端，所述变压器T1的辅助绕组的一端连接第五电阻R5的一端和第一二极管D1的正极，所述第五电阻R5的另一端连接第六电阻R6的一端和控制芯片U1的DSEN端，所述第六电阻R6的另一端连接第三电容C3的一端、控制芯片U1的TM端、控制芯片U1的GND端和接地端，所述第三电容C3的另一端连接控制芯片U1的COMP端，所述第一二极管D1的负极连接第七电阻R7的一端和温度检测模块5，所述控制芯片U1的VDD端连接第七电阻R7的另一端、通断模块7和第四电阻R4的另一端，所述控制芯片U1的STP端连接第四电阻R4的另一端，所述变压器T1的辅助绕组的另一端接地，所述变压器T1的次级绕组连接负载，所述拓扑反激模块4用于产生反激电压然后输出给负载供电，其电路原理为现有技术，在此不再对其作详细描述，优选的，所述控制芯片U1的型号为MT7930，当然在其它的实施例中，还可以采用其它型号的控制芯片U1，本实用新型对此不作限定。

请继续参阅图1，所述温度检测模块5包括第九电阻R9、第十电阻R10、热敏电阻NTC1和第四电容C4，所述第九电阻R9的一端连接第一二极管D1的负极，所述第九电阻R9的另一端通过热敏电阻NTC1连接第十电阻R10的一端、第四电容C4的一端和触发模块6，所述第十电阻R10的另一端和第四电容C4的另一端接地。

具体来说，由于温度不同会导致热敏电阻NTC1的阻值不同，从而进一步导致第四电容C4上的电压会随着温度的变化而变化，温度越高，第四电容C4上的电压越高，如此即可达到温度检测的目的；当温度正常时，所述热敏电阻NTC1的阻值较大，使得第四电容C4的电压较低，进一步导致触发模块6不能触发；当温度达到预设值时，即电路中的元器件的温度较高时，所述热敏电阻NTC1的阻值变小，使得第四电容C4上的电压超过触发模块6的触发电压，导致所述触发模块6导通。

请继续参阅图1，所述触发模块6包括稳压二极管ZEN1、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第五电容C5和可控硅S1，所述稳压二极管ZEN1的负极依次通过热敏电阻NTC1和第九电阻R9连接第一二极管D1的负极，所述稳压二极管ZEN1的正极通过第十一电阻R11连接第十二电阻R12的一端、第五电容C5的一端和可控硅S1的控制端，所述可控硅S1的负极连接第五电容C5的另一端、第十二电阻R12的另一端和通断模块7，所述可控硅S1的正极连接第三电阻R3的另一端。

具体来说，所述稳压二极管ZEN1的电压达到一定值时才能实现导通，故所述第四电容C4的电压超过一定值时，才能进一步导通所述稳压二极管ZEN1，当温度正常时，所述热敏电阻NTC1的阻值较大，使得第四电容C4的电压较低，导致所述稳压二极管ZEN1无法导通，进一步使得可控硅S1无法获得触发信号，可控硅不导通，使得通断模块7也无法实现导通；当温度过高时，温度达到预设值时，即电路中的元器件的温度较高时，所述热敏电阻NTC1的阻值变小，使得第四电容C4上的电压超过稳压二极管ZEN1的导通电压，进一步可通过稳压二极管ZEN1提供触发信号至可控硅S1，使得所述可控硅S1导通，所述可控硅S1导通后所述通断模块7导通；其中，所述第十二电阻R12和第五电容C5用于防止可控硅S1误触发。

请继续参阅图1，所述通断模块7包括第十三电阻R13和三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接可控硅S1的负极和第十三电阻R13的一端，所述三极管Q1的集电极连接第四电阻R4的另一端和控制芯片U1的VDD端，所述三极管Q1的发射极和第十三电阻R13的另一端均接地。

具体来说，当所述可控硅S1没有获得触发信号时，可控硅S1不导通，所述三极管Q1处于截止状态；当所述可控硅获得触发信号时，所述三极管Q1处于由截止变为导通状态，控制芯片U1的VDD引脚的电源被拉低，使得所述控制芯片U1无法获取足够的工作电压，当控制芯片U1的VDD引脚的电压低于一定值后，芯片进入欠压关闭状态，停止工作，进一步使得所述拓扑反激模块4也停止工作，从而达到过温保护的目的，避免电路中的元器件过温损坏；当所述控制芯片U1停止工作后，电路处于锁死状态，如果不断开电源，拓扑反激模块4始终不工作，关闭输入电源后，可控硅S1无维持电流进入关闭状态，三极管Q1由导通变为截止，重新通电后拓扑反激模块4恢复正常工作。

本实用新型通过利用温度检测模块检测电路中的元器件的温度，然后在温度过高时导通所述触发模块，进一步使所述通断模块导通，使所述拓扑反激模块中的控制芯片没有工作电压，进一步导致所述拓扑反激模块停止工作，从而起到了保护电路中的元器件的目的。

基于上述开关电源的过温保护电路，本实用新型还相应的提供一种开关电源，包括如上所述的开关电源的过温保护电路，由于上文已对过温保护电路进行详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的开关电源及其过温保护电路中，所述电路包括包括滤波模块、限流模块、芯片启动电源输入模块、拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块，所述滤波模块、限流模块和芯片启动电源输入模块依次连接，所述限流模块还连接所述拓扑反激模块，所述拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块依次连接，所述拓扑反激模块还连接所述限流模块。本实用新型通过利用温度检测模块检测电路中的元器件的温度，然后在温度过高时导通所述触发模块，进一步使所述通断模块导通，使所述拓扑反激模块中的控制芯片没有工作电压，进一步导致所述拓扑反激模块停止工作，从而起到了保护电路中的元器件的目的。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关电源的过温保护电路，其特征在于，包括：

用于对输入电压进行滤波的滤波模块；

用于限流的限流模块；

用于输出芯片启动电压的芯片启动电源输入模块；

用于产生反激电压并控制输出电压稳定的拓扑反激模块；

用于检测电路中的元器件的温度的温度检测模块；

用于根据温度检测模块检测的结果触发或不触发的触发模块；

用于在触发模块触发时导通使拓扑反激模块停止工作的通断模块；

所述滤波模块、限流模块和芯片启动电源输入模块依次连接，所述限流模块还连接所述拓扑反激模块，所述拓扑反激模块、温度检测模块、触发模块和通断模块依次连接，所述拓扑反激模块还连接所述限流模块。

2.根据权利要求1所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述滤波模块包括第一电容，所述第一电容的一端连接输入电压正极、限流模块和拓扑反激模块，所述第一电容的另一端连接输入电压负极。

3.根据权利要求2所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述限流模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接输入电压正极和第一电容的一端，所述第一电阻的另一端通过第二电阻连接第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接芯片启动电源输入模块和触发模块。

4.根据权利要求3所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述芯片启动电源输入模块包括第四电阻和第二电容，所述第四电阻的一端连接第三电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接拓扑反激模块、通断模块和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述拓扑反激模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第三电容、第一二极管、MOS管、控制芯片和变压器，所述变压器的初级绕组的一端连接第一电容的一端和输入电压正极，所述变压器的初级绕组的另一端连接MOS管的漏极，所述MOS管的源极连接控制芯片的CS端、也通过第八电阻连接输入电压负极，所述MOS管的栅极连接控制芯片的DRV端，所述变压器的辅助绕组的一端连接第五电阻的一端和第一二极管的正极，所述第五电阻的另一端连接第六电阻的一端和控制芯片的DSEN端，所述第六电阻的另一端连接第三电容的一端、控制芯片的TM端、控制芯片的GND端和接地端，所述第三电容的另一端连接控制芯片的COMP端，所述第一二极管的负极连接第七电阻的一端和温度检测模块，所述控制芯片的VDD端连接第七电阻的另一端、通断模块和第四电阻的另一端，所述控制芯片的STP端连接第四电阻的另一端，所述变压器的辅助绕组的另一端接地，所述变压器的次级绕组连接负载。

6.根据权利要求5所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述温度检测模块包括第九电阻、第十电阻、热敏电阻和第四电容，所述第九电阻的一端连接第一二极管的负极，所述第九电阻的另一端通过热敏电阻连接第十电阻的一端、第四电容的一端和触发模块，所述第十电阻的另一端和第四电容的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述触发模块包括稳压二极管、第十一电阻、第十二电阻、第五电容和可控硅，所述稳压二极管的负极依次通过热敏电阻和第九电阻连接第一二极管的负极，所述稳压二极管的正极通过第十一电阻连接第十二电阻的一端、第五电容的一端和可控硅的控制端，所述可控硅的负极连接第五电容的另一端、第十二电阻的另一端和通断模块，所述可控硅的正极连接第三电阻的另一端。

8.根据权利要求7所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述通断模块包括第十三电阻和三极管，所述三极管的基极连接可控硅的负极和第十三电阻的一端，所述三极管的集电极连接第四电阻的另一端和控制芯片的VDD端，所述三极管的发射极和第十三电阻的另一端均接地。

9.根据权利要求8所述的开关电源的过温保护电路，其特征在于，所述控制芯片的型号为MT7930。

10.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的开关电源的过温保护电路。