CN212935551U - 一种保护预充电回路的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护预充电回路的电路，所述电路包括开关电源的输入预充电电路和电压反馈控制电路，所述开关电源的输入预充电电路用于给后级主电路的储能电容C402和C403进行预充电，所述电压反馈控制电路的继电器K401与开关电源的输入预充电电路通过常开触点连接，所述电压反馈电路用于保护整个输入预充电电路，通过采样输入端1的电压与储能电容C402和C403上的电压进行分压比较，控制三极管Q401的导通和截止，控制继电器K401的常开触点的吸合与弹开，有效地保护了输入预充电电路中的器件和铜箔，应用电路简单可靠。

Description

一种保护预充电回路的电路

技术领域

本实用新型涉及一种形状电源电路，属于电子技术领域，特别涉及一种需要在电源输入端放置预充电回路的电路。

背景技术

目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

普通的预充电电路多由预充继电器和电阻构成，当预充继电器导通时，电池首先通过电阻给电容充电，以减小充放电开关导通时的冲击电流，但在异常情况下，如内部电容短路时，电容电压一直无法上升，过大的预充电功率会烧坏输入端的器件或PCB铜箔，引起预充电路失效，使预充电电路在开关电源的应用上受到了限制，另外，降低预充电时间，需要增加预充电电路的功率，需要使用大功率、大体积的预充电阻，不利于电子产品的小型化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种保护输入预充电回路的电路，以解决现有技术中的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种保护预充电回路的电路，所述电路包括开关电源的输入预充电电路和电压反馈控制电路，所述开关电源的输入预充电电路用于给后级主电路的储能电容C402和C403进行预充电，所述电压反馈控制电路中包括三极管Q401和继电器K401,所述电压反馈电路用于保护整个输入预充电电路，所述输入预充电电路与电压反馈控制电路通过继电器K401的常开触点连接，通过输入电压采样1端(+110V)的电压与储能电容C402和C403上的电压进行分压比较，控制三极管Q401 的导通和截止，控制继电器K401的常开触点的吸合与弹开。

较优化地，所述电压反馈控制电路通过控制预充电继电器K401 常开触点的吸合与弹开来防止预充电电路中PCB铜箔或器件承受大电流而烧坏，用于对整个预充电电路进行保护。

较优化地，所述开关电源的输入预充电电路包括预充电电阻R419、输入防反二极管D402、电容C402、电容C403和继电器K401的常开触点，所述预充电电阻R419和输入防反二极管D402串联后与继电器 K401的常开触点并联，所述预充电电阻R419与输入防反二极管D402 串联后前级连接+110V输入电，后级连接电容C402和电容C403，所述电容C402和电容C403并联接入主电路，所述主电路的一端接储能电容电压采样DCIN+，另一端接地。

较优化地，所述电压反馈控制电路包括分压电阻R485、分压电阻R486、稳压二极管D421、电阻R413、电阻R414、电阻R495、电阻R496和比较器U401，所述分压电阻R485的一端连接储能电容电压采样2端，所述分压电阻R485的另一端串联电阻R495接地，所述分压电阻R485和电阻R495之间的输出电压端通过电阻R414连接到比较器电路，所述分压电阻R486的一端连接输入电压采样1端，所述分压电阻R486的另一端接稳压二极管D421的负极，所述稳压二极管D421的正极串联电阻R496接地，所述稳压二极管D421和电阻R496 之间的输出电压端通过电阻R413连接到比较器电路。

较优化地，所述比较器电路包括电阻R413、电阻R414、比较器 U401和电容C448，所述电阻R413连接比较器U401的第4引脚，所述电阻R414连接比较器U401的第3引脚，所述比较器U401的第2 引脚接地，所述比较器的第5引脚接电容C448，所述电容C448一端接电源VCC1，另一端接地，所述比较器U401的第1引脚接电压控制电路。

较优化地，所述电压控制电路包括电阻R401、电阻R402、三极管 Q401、二极管D401、电阻R416和继电器K401，所述电阻R401的一端接比较器U401的第1引脚，另一端串联电阻R402接地，所述电阻R401和电阻R402之间的电压输出端连接三极管Q401的第3引脚基极，所述三极管Q401的第2引脚发射极接地，所述三极管Q401的第1引脚集电极并联了二极管D401和继电器K401，所述二极管D401正极接三极管Q401 的第1引脚集电极，所述二极管D401负极串联电阻R416接电源VCC1，所述继电器K401通过常开触点的吸合与输入预充电电路进行连接。在开关电源的输入预充电电路中增加一个电压反馈控制电路，防止了开关电源在发生主电路短路时烧坏输入端的器件或PCB铜箔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在开关电源的输入预充电回路中增加一个可以控制输入继电器K401吸合的电压反馈控制电路，从而控制开关电源输入继电器K401常开触点的吸合，防止内部短路从而造成输入预充电回路承受大电流而烧坏器件或PCB铜箔，同时也可以将输入保险丝节省掉，有效地保护了输入预充电回路中的器件及铜箔，应用电路简单而可靠。

附图说明

图1为本实用新型中保护预充电回路的反馈控制电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种保护预充电回路的电路，电路包括开关电源的输入预充电电路和电压反馈控制电路，开关电源的输入预充电电路用于给后级主电路的储能电容C402和C403 进行预充电，电压反馈控制电路中包括三极管Q401和继电器K401,电压反馈电路用于保护整个输入预充电电路，输入预充电电路与电压反馈控制电路通过继电器K401的常开触点连接，通过输入电压采样 1端的电压与储能电容C402和C403上的电压进行分压比较，控制三极管Q401的导通和截止，控制继电器K401的常开触点的吸合与弹开。

电压反馈控制电路通过控制预充电继电器K401常开触点的吸合与弹开来防止预充电电路中PCB铜箔或器件承受大电流而烧坏，用于对整个预充电电路进行保护。

开关电源的输入预充电电路包括预充电电阻R419、输入防反二极管D402、电容C402、电容C403和继电器K401的常开触点，预充电电阻R419和输入防反二极管D402串联后与继电器K401的常开触点并联，预充电电阻R419与输入防反二极管D402串联后前级连接 +110V输入电，后级连接电容C402和电容C403，电容C402和电容 C403并联接入主电路，主电路的一端接储能电容电压采样DCIN+，另一端接地。

电压反馈控制电路包括分压电阻R485、分压电阻R486、稳压二极管D421、电阻R413、电阻R414、电阻R495、电阻R496和比较器 U401，分压电阻R485的一端连接储能电容电压采样2端，分压电阻 R485的另一端串联电阻R495接地，分压电阻R485和电阻R495之间的输出电压端通过电阻R414连接到比较器电路，分压电阻R486的一端连接输入电压采样1端，分压电阻R486的另一端接稳压二极管D421 的负极，稳压二极管D421的正极串联电阻R496接地，稳压二极管 D421和电阻R496之间的输出电压端通过电阻R413连接到比较器电路。

比较器电路包括电阻R413、电阻R414、比较器U401和电容C448，电阻R413连接比较器U401的第4引脚，电阻R414连接比较器U401 的第3引脚，比较器U401的第2引脚接地GNDP，比较器的第5引脚接电容C448，电容C448一端接电源VCC1，另一端接地GNDP，比较器U401的第1引脚接电压控制电路。

电压控制电路包括电阻R401、电阻R402、三极管Q401、二极管D401、电阻R416和继电器K401，电阻R401的一端接比较器U401的第1引脚，另一端串联电阻R402接地，电阻R401和电阻R402之间的电压输出端连接三极管Q401的第3引脚基极，三极管Q401的第2 引脚发射极接地，三极管Q401的第1引脚集电极并联了二极管D401 和继电器K401，二极管D401正极接三极管Q401的第1引脚集电极，二极管D401负极串联电阻R416接电源VCC1，继电器K401通过常开触点的吸合与输入预充电电路进行连接，在开关电源的输入预充电电路中增加一个电压反馈控制电路，用于防止开关电源在发生主电路短路时烧坏输入端的器件或PCB铜箔。

本实用新型的工作原理：当开关电源正常启动时，继电器K401 的常开触点是断开的，输入端+110V通过预充电电阻R419后，再通过防反二极管D402给后级主电路的储能电容C402，C403充电。图1中1 (+110V)为输入端+110V电压采样，2(DCIN+)为储能电容电压采样，正常启动时1(+110V)的电压始终为+110V，2(DCIN+)的电压会慢慢上升，即1(+110V)通过分压电阻R486、稳压二极管D421和电阻R496 分压以后到比较器U401的第4引脚电压是固定不变的，除非输入电压改变，2(DCIN+)通过分压电阻R485和电阻R495分压以后到比较器U401的第3引脚电压是慢慢上升的，上升到最高时为+110V，因为比较器 U401的第4引脚电压在分压时多串联了一个稳压二极管D421分压，稳压二极管D421的管压降为9.1V，所以当1(+110V)的电压比2(DCIN+) 的电压大不超过9.1V时，比较器U401的第3引脚电压大于第4引脚电压，此时比较器U401的第1引脚电压由低电平变为高电平。比较器U401的第1引脚处的高电平由电阻R401和电阻R402分压后到三极管Q401的第 3引脚基极，使得三极管Q401的第1引脚集电极与第2引脚发射极导通，当三极管Q401的第1引脚集电极与第2引脚发射极导通以后，继电器 K401的线圈形成电流回路，常开触点吸合，输入电+110V将通过继电器K401的常开触点吸合来给后级主电路的储能电容C402和C403充电，整个启动过程完，正常工作后，+110V电一直是通过继电器K401的常开触点给后级电容充电的。

当主电路发生短路时，2(DCIN+)的电压会立刻被拉低，拉低后 1(+110V)的电压就比2(DCIN+)的电压大超过9.1V，此时比较器U401 的第3引脚电压比第4引脚电压低，比较器U401的第1引脚电压就由高电平变为低电平，三极管Q401的第3引脚基极的电压也变成低电平，三极管Q401的第1引脚集电极与第2引脚发射极不再导通，继电器K401 的常开触点由闭合变为常开。继电器K401的常开触点弹开后输入端的 +110V通过预充电电阻R419和防反二极管D402给后级储能电容供电，由于预充电电阻R419的阻值较大，+110V通过预充电电阻后整个电路的电流就变的很小，不会烧坏任何器件或PCB铜箔，如果主电路发生短路时继电器K401的常开触点不弹开，那么整个电路的电流就会很大，容易把输入端的器件或PCB铜箔烧坏。

在开关电源的预充电电路中增加本实用新型电路，当开关电源主电路发生短路时可以及时地将预充电电阻串联到电路中，有效地降低了回路电流，保护了输入预充电电路中的器件及PCB铜箔，增加了本实用新型电路后可以将输入保险丝去除，降低了成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述电路包括开关电源的输入预充电电路和电压反馈控制电路，所述开关电源的输入预充电电路用于给后级主电路的储能电容C402和C403进行预充电，所述电压反馈控制电路包括三极管Q401和继电器K401,所述电压反馈电路用于保护整个输入预充电电路，所述输入预充电电路与电压反馈控制电路通过继电器K401的常开触点连接，通过输入电压采样1端的电压与储能电容C402和C403上的电压进行分压比较，控制三极管Q401的导通和截止，控制继电器K401的常开触点的吸合与弹开。

2.根据权利要求1所述的一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述电压反馈控制电路通过控制预充电继电器K401常开触点的吸合与弹开来防止预充电电路中PCB铜箔或器件承受大电流而烧坏，用于对整个预充电电路进行保护。

3.根据权利要求1所述的一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述开关电源的输入预充电电路包括预充电电阻R419、输入防反二极管D402、电容C402、电容C403和继电器K401的常开触点，所述预充电电阻R419和输入防反二极管D402串联后与继电器K401的常开触点并联，所述预充电电阻R419与输入防反二极管D402串联后前级连接+110V输入电，后级连接电容C402和电容C403，所述电容C402和电容C403并联接入主电路，所述主电路的一端接储能电容电压采样DCIN+，另一端接地。

4.根据权利要求2所述的一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述电压反馈控制电路包括分压电阻R485、分压电阻R486、稳压二极管D421、电阻R413、电阻R414、电阻R495、电阻R496和比较器U401，所述分压电阻R485的一端连接储能电容电压采样2端，所述分压电阻R485的另一端串联电阻R495接地，所述分压电阻R485和电阻R495之间的输出电压端通过电阻R414连接到比较器电路，所述分压电阻R486的一端连接输入电压采样1端，所述分压电阻R486的另一端接稳压二极管D421的负极，所述稳压二极管D421的正极串联电阻R496接地，所述稳压二极管D421和电阻R496之间的输出电压端通过电阻R413连接到比较器电路。

5.根据权利要求4所述的一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述比较器电路包括电阻R413、电阻R414、比较器U401和电容C448，所述电阻R413连接比较器U401的第4引脚，所述电阻R414连接比较器U401的第3引脚，所述比较器U401的第2引脚接地，所述比较器的第5引脚接电容C448，所述电容C448一端接电源VCC1，另一端接地，所述比较器U401的第1引脚接电压控制电路。

6.根据权利要求5所述的一种保护预充电回路的电路，其特征在于：所述电压控制电路包括电阻R401、电阻R402、三极管Q401、二极管D401、电阻R416和继电器K401，所述电阻R401的一端接比较器U401的第1引脚，另一端串联电阻R402接地，所述电阻R401和电阻R402之间的电压输出端连接三极管Q401的第3引脚基极，所述三极管Q401的第2引脚发射极接地，所述三极管Q401的第1引脚集电极并联了二极管D401和继电器K401，所述二极管D401正极接三极管Q401的第1引脚集电极，所述二极管D401负极串联电阻R416 接电源VCC1，所述继电器K401通过常开触点的吸合与输入预充电电路进行连接。

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