CN212752138U - 一种dc-dc变换器防开环输出过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种DC‑DC变换器防开环输出过压保护电路，包括控制电路、保护电路、反馈电路和采样电路，所述控制电路与所述保护电路输入端并联，所述保护电路连接到所述反馈电路的输入端，所述控制电路的输出端连接到所述反馈电路的输出端；所述保护电路包括稳压电路和电容C2，所述电容C2与所述稳压电路并联，所述稳压电路包括电阻R1、稳压二极管D1、三极管Q2，所述三极管Q2与所述电阻R1并联，所述三极管Q2的基级与所述稳压二极管D1的负极连接；本实用新型增加稳压电路，输出电压经稳压电路后，再经过电容C2滤波并给所述光耦U1及所述误差放大器U2提供电压及电流，使得所述光耦U1及所述误差放大器U2正常工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及DC-DC变换器领域，尤其是一种DC-DC变换器防开环输出过压保护电路。
背景技术
针对现有的大多DC/DC电源功能较为单一，一般仅实现电压转换，无输出过压保护功能，若DC/DC电源的电路开环时，则会输出较高电压会烧坏后级用电设备，若开环输出电压更高时，则有可能致使DC/DC变换器内部输出整流二极管被反向击穿，导致输出短路，DC/DC变换器自身失效。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种DC-DC变换器防开环输出过压保护电路。
本实用新型通过以下技术方案实现的：
本实用新型提出一种DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，包括控制电路、保护电路、反馈电路和采样电路，所述控制电路与所述保护电路输入端并联，所述保护电路连接到所述反馈电路的输入端，所述控制电路的输出端连接到所述反馈电路的输出端，所述采样电路与所述反馈电路的输入端连接。
具体地，所述保护电路包括稳压电路和电容C2，所述电容C2与所述稳压电路并联，所述稳压电路包括电阻R1、稳压二极管D1、三极管Q2，所述三极管Q2与所述电阻R1并联，所述三极管Q2的基级与所述稳压二极管D1的负极连接。
进一步地，所述保护电路还包括电容C1，所述电容C1的输入端连接Vout端，所述电容C2与所述稳压电路并联连接在所述电容C1的输出端。
进一步地，所述控制电路包括变压器T1、电容Co、整流二极管D2，所述变压器T1的副边连接所述整流二极管D2输入端和所述电容Co的输出端。
进一步地，所述控制电路还包括PWM控制器、开关Q1管、电阻Rs，所述控制电路还包括PWM控制器的输入端与所述变压器T1的原边、所述开关Q1管的栅极连接所述PWM控制器连接，所述开关Q1管的漏极与所述变压器T1的原边连接，所述开关Q1管的源级与所述电阻Rs连接。
进一步地，所述反馈电路包括电阻R2，所述电阻R2输入端连接所述稳压电路的输出端，所述电阻R2输出端连接所述光耦U1的输入端，包括光耦U1和误差放大器U2，所述误差放大器U2连接所述光耦U1的输入端，所述光耦U1的输出端连接所述PWM控制器的输出端。
进一步地，所述采样电路包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4，所述电容C4、所述电阻R4并联连接在所述误差放大器U2的正极，所述电阻R3的输出端连接Vout端，所述电容C3的输出端连接光耦U1的输入端。
本实用新型的有益效果：本实用新型提出的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，包括控制电路、保护电路、反馈电路和采样电路，所述控制电路与所述保护电路输入端并联，所述保护电路连接到所述反馈电路的输入端，所述控制电路的输出端连接到所述反馈电路的输出端；所述保护电路包括稳压电路和电容C2，所述电容C2与所述稳压电路并联，所述稳压电路包括电阻R1、稳压二极管D1、三极管Q2，所述三极管Q2与所述电阻R1并联，所述三极管Q2的基级与所述稳压二极管D1的负极连接；本实用新型增加稳压电路，输出电压经稳压电路后，再经过电容C2滤波并给所述光耦U1及所述误差放大器U2提供电压及电流，使得所述光耦U1及所述误差放大器U2正常工作。
附图说明
图1为所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路的电路图。
具体实施方式
为了更加清楚、完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参考图1，本实用新型提出一种DC-DC变换器防开环输出过压保护电路2，包括控制电路1、保护电路2、反馈电路3和采样电路4，所述控制电路1与所述保护电路2输入端并联，所述保护电路2连接到所述反馈电路3的输入端，所述控制电路1的输出端连接到所述反馈电路3的输出端，所述采样电路4与所述反馈电路3的输入端连接。
具体地，所述保护电路2包括稳压电路20和电容C2，所述电容C2与所述稳压电路20并联，所述稳压电路20包括电阻R1、稳压二极管D1、三极管Q2，所述三极管Q2与所述电阻R1并联，所述三极管Q2的基级与所述稳压二极管D1的负极连接。
进一步地，所述保护电路2还包括电容C1，所述电容C1的输入端连接Vout端，所述电容C2与所述稳压电路20并联连接在所述电容C1的输出端。
进一步地，所述控制电路1包括变压器T1、电容Co、整流二极管D2，所述变压器T1的副边连接所述整流二极管D2输入端和所述电容Co的输出端。
进一步地，所述控制电路1还包括PWM控制器、开关Q1管、电阻Rs，所述控制电路1还包括PWM控制器的输入端与所述变压器T1的原边、所述开关Q1管的栅极连接所述PWM控制器连接，所述开关Q1管的漏极与所述变压器T1的原边连接，所述开关Q1管的源级与所述电阻Rs连接。
进一步地，所述反馈电路3包括电阻R2，光耦U1和误差放大器U2，所述电阻R2输入端连接所述稳压电路20的输出端，所述电阻R2输出端连接所述光耦U1的输入端，所述误差放大器U2连接所述光耦U1的输入端，所述光耦U1的输出端连接所述PWM控制器的输出端。
请参考图1，所述采样电路4包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4，所述电容C4、所述电阻R4并联连接在所述误差放大器U2的正极，所述电阻R3的输出端连接Vout端，所述电容C3的输出端连接光耦U1的输入端。
当开关Q1管导通时，变压器T1的原边电感线圈储存能量，而与变压器T1副边相连的整流二极管D2处于反偏状态，整流二极管D2截止，在变压器T1副边无电流流过，即没有能量传递给负载；当开关Q1管关断时，变压器T1副边电感线圈中的电压极性反转，整流二极管D2导通，给电容Co充电并向负载提供能量。
输出电压稳定的原理是反馈电路3检测到Vout端输出电压变化，并与基准电压比较，误差放大器U2反馈至控制电路1，由控制电路1改变占空比，从而控制开关Q1管的导通以及关断时间，进而达到调整Vout端输出电压大小的目的。
请参考图1，所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路包括负载，所述负载连接所述Vout端。
在本实施例中，所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路正常工作时，Vout端输出电压正常，Vout端输出电压低于稳压二极管D1的电压；当Vout端输出电压过高时，输出电压经过电容C1滤波后经过所述稳压电路20后，再经过电容C2滤波，进而将电压输出到VDD端。
Vout端电压经过电阻R1后，稳压二极管D1工作，此时三极管Q2基极电压被钳位至稳压二极管D1的稳压值，而VDD端的电压等于稳压二极管D1的电压值减去三极管Q2结电压值，此时由VDD端给光耦U1及误差放大器U2提供电压、电流，使得光耦U1及误差放大器U2正常工作，可以维持整个电路的输出电压正常。
相反，若没有所述保护电路2和稳压电路20，Vout端输出电压直接给光耦U1及误差放大器U2提供电压电流，当Vout端输出电压产生过高电压时，输出电压过高会出现至少以下两种可能：
第一，输出电压过高超过误差放大器U2的最大供电电压时导致U2过压烧坏，误差检测电路失效，导致环路开环失效。
第二，输出电压过高时流过电阻R2的电流增大，过流损坏光耦U1并使得光耦U1失效，进而导致所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路无反馈而开环失效。
所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路一旦开环，输出电压则不受控制，输出高压时则会导致负载由于过压而被损坏，如果Vout端输出电压超过电容Co的耐压值时，电容Co则会被过压击穿而导致所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路开路、失效。
当输出电容Co未过压损坏时，那么输出电容Co放电，由于此时电容Co上充有高压，电容Co放电时，有可能使输出整流二极管D2被高压反向击穿，所述DC-DC变换器防开环输出过压保护电路短路、失效。
当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
Claims (6)
1.一种DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，包括控制电路、保护电路、反馈电路和采样电路，所述控制电路与所述保护电路输入端并联，所述保护电路连接到所述反馈电路的输入端，所述控制电路的输出端连接到所述反馈电路的输出端，所述采样电路与所述反馈电路的输入端连接；
所述保护电路包括稳压电路和电容C2，所述电容C2与所述稳压电路并联，所述稳压电路包括电阻R1、稳压二极管D1、三极管Q2，所述三极管Q2与所述电阻R1并联，所述三极管Q2的基级与所述稳压二极管D1的负极连接。
2.根据权利要求1所述的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括电容C1，所述电容C1的输入端连接Vout端，所述电容C2与所述稳压电路并联连接在所述电容C1的输出端。
3.根据权利要求1所述的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，所述控制电路包括变压器T1、电容Co、整流二极管D2，所述变压器T1的副边连接所述整流二极管D2输入端和所述电容Co的输出端。
4.根据权利要求3所述的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，所述控制电路还包括PWM控制器、开关Q1管、电阻Rs，所述控制电路还包括PWM控制器的输入端与所述变压器T1的原边、所述开关Q1管的栅极连接所述PWM控制器连接，所述开关Q1管的漏极与所述变压器T1的原边连接，所述开关Q1管的源级与所述电阻Rs连接。
5.根据权利要求4所述的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，所述反馈电路包括R2、光耦U1和误差放大器U2，所述电阻R2输入端连接所述稳压电路的输出端，所述电阻R2输出端连接所述光耦U1的输入端，所述误差放大器U2连接所述光耦U1的输入端，所述光耦U1的输出端连接所述PWM控制器的输出端。
6.根据权利要求5所述的DC-DC变换器防开环输出过压保护电路，其特征在于，所述采样电路包括电阻R3、电阻R4、电容C3、电容C4，所述电容C4、所述电阻R4并联连接在所述误差放大器U2的正极，所述电阻R3的输出端连接Vout端，所述电容C3的输出端连接光耦U1的输入端。
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