CN212063827U - 过温保护电路及电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过温保护电路及电源电路，所述过温保护电路包括：充放电电路，用于产生斜坡信号；比较电路，接收所述斜坡信号和参考信号，对二者进行比较后，输出第一控制信号；其中，当温度达到第一过温保护点时，则以第一幅度降低所述斜坡信号的斜率，当温度达到第二过温保护点时，则以第二幅度降低所述斜坡信号的斜率；所述第二过温保护点高于所述第一过温保护点，所述第二幅度大于所述第一幅度；通过降低所述斜坡信号的斜率来调节所述第一控制信号。采用本实用新型，设置多个过温保护点，在不同的过温保护温度进行不同强度的调节。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种过温保护电路及电源电路。
背景技术
过温保护是电路应用中重要的保护功能，有过温保护需求的场合都会设置相应的过温保护电路。现有技术中的过温保护电路一般包括温度采样模块和预设的过温保护参考值，当采样到电路工作温度达到过温保护参考值时，就会启动或触发过温保护，从而发出过温保护信号或指令。根据过温保护信号或指令可以采用对限流或断开的方式进行限流保护，同时还存在其他保护方式，且限流的方式也存在多种实现电路。
现有技术中，现有技术无法调节过温保护的强度，只有一个过温保护点的情况下，不能对不同温度下的工作模式或保护方式进行区分，也就无法根据不同温度采用不同强度的过温保护调节。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种根据不同的温度保护温度进行不同强度的过温保护的过温保护电路及电源电路，用以解决现有技术存在的过温强度无法调节的技术问题。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种以下结构的过温保护电路，包括：
充放电电路，用于产生斜坡信号；
比较电路，接收所述斜坡信号和参考信号，对二者进行比较后，输出第一控制信号；
其中，当温度达到第一过温保护点时，则以第一幅度降低所述斜坡信号的斜率，当温度达到第二过温保护点时，则以第二幅度降低所述斜坡信号的斜率；所述第二过温保护点高于所述第一过温保护点，所述第二幅度大于所述第一幅度；通过降低所述斜坡信号的斜率来调节所述第一控制信号。
可选的，所述充放电电路包括恒流源、第一电容和第一开关，所述恒流源与所述第一电容连接，并对第一电容充电，所述第一开关与所述第一电容并联，通过所述第一开关的通断来控制所述充放电电路的充电和放电。
可选的，所述的充放电电路还包括第一放电电流和第二放电电流，当温度达到第一过温保护点时，所述第一放电电流有效，第二放电电流无效；当温度达到第二过温保护点时，所述第一放电电流和第二放电电流均有效。
可选的，还包括第一电流产生电路和第二电流产生电路，第一电流由第一电流产生电路产生，所述第一电流产生电路接收表征实际温度的电压值和表征第一过温保护点的电压值，二者经运放处理后，得到第一电压，所述第一电压施加于第一电阻上，得到第一电流，所述第一电流通过电流镜像得到所述第一放电电流；所述第二电流产生电路接收表征实际温度的电压值和表征第二过温保护点的电压值，二者经运放处理后，得到第二电压，所述第二电压施加于第二电阻上，得到第二电流，所述第二电流通过电流镜像得到所述第二放电电流；所述表征第二过温保护点的电压值大于表征第一过温保护点的电压值。
可选的，表征实际温度的电压值小于表征第一过温保护点的电压值时，所述第一电压和第二电压均为零，第一电流和第二电流也均为零，不产生放电电流；表征实际温度的电压值大于表征第一过温保护点的电压值、小于表征第二过温保护点的电压值时，所述第二电压为零，仅产生第一电流，得到第一放电电流；表征实际温度的电压值大于表征第二过温保护点的电压值时，所述第一电压和第二电压均不为零，产生第一电流以得到第一放电电流，产生第二电流以得到第二放电电流。
可选的，所述第一电阻和第二电阻为外置电阻，通过调整所述第一电阻或/ 和第二电阻的阻值，来调节所述第一放电电流或/和第二放电电流的大小。
可选的，所述第一开关在电源电路的电流过零时断开，对第一电容充电；在所述斜坡信号达到所述参考信号时闭合，对所述第一电容放电。
可选的，所述第一控制信号表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间，发生过温保护时，则延长表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间。
本实用新型还提供一种应用过温保护电路的电源电路，所述电源电路包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路连接，所述过温保护电路与所述控制电路连接，或者，所述过温保护电路置于所述控制电路内并作为控制电路的一部分与其他电路连接；在发生过温保护时，所述过温保护电路输出第一控制信号，所述控制电路根据所述第一控制信号，控制降低所述功率级电路的输出电流。
可选的，所述控制降低所述功率级电路的输出电流通过延长表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间来实现。
采用本实用新型，与现有技术相比，具有以下优点：采用本实用新型，设置多个过温保护点，在不同的过温保护点来调节第一控制信号，通过第一控制信号的调节和变化来控制进行不同强度的过温保护调节。
附图说明
图1为本实用新型过温保护电路的结构原理图；
图2为本实用新型的工作波形图；
图3为应用过温保护电路的电源电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
参考图1所示，示意了本实用新型过温保护电路的结构原理。所述过温保护电路包括：
充放电电路，用于产生斜坡信号VR；
比较电路，接收所述斜坡信号VR和参考信号VREF，对二者进行比较后，输出第一控制信号Vctrl1；
其中，当温度T达到第一过温保护点T1时，则以第一幅度降低所述斜坡信号VR的斜率，当温度T达到第二过温保护点T2时，则以第二幅度降低所述斜坡信号VR的斜率；所述第二过温保护点T2高于所述第一过温保护点T1，所述第二幅度大于所述第一幅度；通过降低所述斜坡信号的斜率来调节所述第一控制信号Vctrl1。温度T与第一过温保护点T1、第二过温保护点T2之间的比较均通过运算放大器实现。电压VBE表征所述温度T，电压VT1表征第一过温保护点T1，电压VT2表征第二过温保护点T2。电压VBE与电压VT1经运算放大器处理后得到电压V1，电压VBE与电压VT2经运算放大器处理后得到电压V2。根据本电路原理，可以得到以下关系：
1.当T<T1<T2,VBE>VT1>VT2，此时V1，V2均为0，不发生过温保护，则可以设置一段非常短的固定延时，但不限于此；
2.当T1<T<T2,VT1>VBE>VT2，此时V1>0，V2＝0，I1分掉部分IREF的电流，导致延时时间增长；且压差越大，V1越大，延时时间越长；
3.当T1<T2<T，VT1>VT2>VBE，此时V1>0，V2>0，I1，I2均会分掉部分 IREF的电流，同样的温度变化，分掉的电流更多，延时时间变化量也越大。
所述充放电电路包括恒流源IREF、第一电容C1和第一开关S1，所述恒流源IREF与所述第一电容C1连接，并对第一电容C1充电，所述第一开关S1与所述第一电容C1并联，通过所述第一开关S1的通断来控制所述充放电电路的充电和放电。
所述的充放电电路还包括第一放电电流I1和第二放电电流I2，当温度达到第一过温保护点时，所述第一放电电流I1有效，第二放电电流I2无效；当温度达到第二过温保护点时，所述第一放电电流I1和第二放电电流I2均有效。
S1在零电流信号到达时关闭，在驱动信号到达时开通；比较器COMP1在第一电容C1的电压大于参考电压VREF进行翻转，翻转信号作为电源电路主功率管开通信号。
在本实施例下，可以通过外部设置电阻R1，R2调整第一段(R1相关)以及第二段的斜率(R1，R2相关)，设置非常灵活。
所述第一电流由第一电流产生电路产生，所述第一电流产生电路接收表征实际温度的电压值VBE和表征第一过温保护点的电压值VT1，二者经运放处理后，得到第一电压V1，所述第一电压V1施加于第一电阻R1上，得到第一电流，所述第一电流通过电流镜像得到所述第一放电电流I1；所述第二电流由第二电流产生电路产生，所述第二电流产生电路接收表征实际温度的电压值 VBE和表征第二过温保护点的电压值VT2，二者经运放处理后，得到第二电压 V2，所述第二电压施加于第二电阻R2上，得到第二电流，所述第二电流通过电流镜像得到所述第二放电电流I2；所述表征第二过温保护点的电压值VT2 大于表征第一过温保护点的电压值VT1。
表征实际温度的电压值VBE小于表征第一过温保护点的电压值VT1时，所述第一电压V1和第二电压V2均为零，第一电流和第二电流也均为零，不产生放电电流；表征实际温度的电压值VBE大于表征第一过温保护点的电压值 VT1、小于表征第二过温保护点的电压值VT2时，所述第二电压为零，仅产生第一电流，得到第一放电电流I1；表征实际温度的电压值VBE大于表征第二过温保护点的电压值VT2时，所述第一电压和第二电压均不为零，产生第一电流以得到第一放电电流I1，产生第二电流以得到第二放电电流I2。
所述第一电阻R1和第二电阻R2为外置电阻，通过调整所述第一电阻或/ 和第二电阻的阻值，来调节所述第一放电电流或/和第二放电电流的大小。
所述第一开关S1在电源电路的电流过零时断开，对第一电容C1充电；在所述斜坡信号VR达到所述参考信号VREF时闭合，对所述第一电容C1放电。
参考图2所示，示意了本实用新型的部分波形。所述第一控制信号Vctrl1 表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间，即 TDELAY，发生过温保护时，则延长表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间TDELAY，其中，TON为主开关管的导通时间，TOFF为主开关管的关断时间。
参考图3所示，示意了电源电路的电路结构。所述电源电路包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路连接，所述过温保护电路与所述控制电路连接，或者，所述过温保护电路置于所述控制电路内并作为控制电路的一部分与其他电路连接；在发生过温保护时，所述过温保护电路输出过温保护调节信号，所述控制电路根据所述过温保护调节信号，控制降低所述功率级电路的输出电流。所述降低所述功率级电路的输出电流是通过降低所述功率级电路的输出电流参考基准、降低所述功率级电路的开关频率或者延长功率级电路中主功率开关管的关断时间。功率级电路可以采用多种拓扑形式。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种过温保护电路，其特征在于：包括：
充放电电路，用于产生斜坡信号；
比较电路，接收所述斜坡信号和参考信号，对二者进行比较后，输出第一控制信号；
其中，当温度达到第一过温保护点时，则以第一幅度降低所述斜坡信号的斜率，当温度达到第二过温保护点时，则以第二幅度降低所述斜坡信号的斜率；所述第二过温保护点高于所述第一过温保护点，所述第二幅度大于所述第一幅度；通过降低所述斜坡信号的斜率来调节所述第一控制信号。
2.根据权利要求1所述的过温保护电路，其特征在于：所述充放电电路包括恒流源、第一电容和第一开关，所述恒流源与所述第一电容连接，并对第一电容充电，所述第一开关与所述第一电容并联，通过所述第一开关的通断来控制所述充放电电路的充电和放电。
3.根据权利要求2所述的过温保护电路，其特征在于：所述的充放电电路还包括第一放电电流和第二放电电流，当温度达到第一过温保护点时，所述第一放电电流有效，第二放电电流无效；当温度达到第二过温保护点时，所述第一放电电流和第二放电电流均有效。
4.根据权利要求3所述的过温保护电路，其特征在于：还包括第一电流产生电路和第二电流产生电路，第一电流产生电路接收表征实际温度的电压值和表征第一过温保护点的电压值，二者经运放处理后，得到第一电压，所述第一电压施加于第一电阻上，得到第一电流，所述第一电流通过电流镜像得到所述第一放电电流；所述第二电流产生电路接收表征实际温度的电压值和表征第二过温保护点的电压值，二者经运放处理后，得到第二电压，所述第二电压施加于第二电阻上，得到第二电流，所述第二电流通过电流镜像得到所述第二放电电流；所述表征第二过温保护点的电压值大于表征第一过温保护点的电压值。
5.根据权利要求4所述的过温保护电路，其特征在于：表征实际温度的电压值小于表征第一过温保护点的电压值时，所述第一电压和第二电压均为零，第一放电电流和第二放电电流也均为零，不产生放电电流；表征实际温度的电压值大于表征第一过温保护点的电压值、小于表征第二过温保护点的电压值时，所述第二电压为零，仅产生第一电流，得到第一放电电流；表征实际温度的电压值大于表征第二过温保护点的电压值时，所述第一电压和第二电压均不为零，产生第一电流以得到第一放电电流，产生第二电流以得到第二放电电流。
6.根据权利要求4所述的过温保护电路，其特征在于：所述第一电阻和第二电阻为外置电阻，通过调整所述第一电阻或/和第二电阻的阻值，来调节所述第一放电电流或/和第二放电电流的大小。
7.根据权利要求3或4所述的过温保护电路，其特征在于：所述第一开关在电源电路的电流过零时断开，对第一电容充电；在所述斜坡信号达到所述参考信号时闭合，对所述第一电容放电。
8.根据权利要求3或4所述的过温保护电路，其特征在于：所述第一控制信号表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间，发生过温保护时，则延长表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间。
9.一种应用过温保护电路的电源电路，所述电源电路包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路连接，其特征在于：所述过温保护电路与所述控制电路连接，或者，所述过温保护电路置于所述控制电路内并作为控制电路的一部分与其他电路连接；在发生过温保护时，所述过温保护电路输出第一控制信号，所述控制电路根据所述第一控制信号，控制降低所述功率级电路的输出电流。
10.根据权利要求9所述的应用过温保护电路的电源电路，其特征在于：所述控制降低所述功率级电路的输出电流通过延长表征电源电路电流过零时至其主开关管下周期的导通时刻之间的时间来实现。
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