CN213661198U - 用于电源模块的自动调节过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电源模块的自动调节过压保护电路，包括对输出电压进行分压采样的采样模块，所述采样模块的采样点将输出电压按设定比例分压并输出到环路控制模块，使其能够依据该采样电压通过所述电源模块的控制单元调节所述输出电压；还包括输出调节反馈模块，所述输出调节反馈模块将输出调节端上的电压经过处理后输送到所述采样点叠加在所述采样电压上，使得输出到所述环路控制模块的电压随所述输出调节端的电压变化而变化，实现过压保护的自动调节。实施本实用新型的用于电源模块的自动调节过压保护电路，具有以下有益效果：其不会影响电源或电源模块的正常工作、能够在输出电压变化时实现过压保护。

Description

用于电源模块的自动调节过压保护电路

技术领域

本实用新型涉及电源领域，更具体地说，涉及一种用于电源模块的自动调节过压保护电路。

背景技术

对于电源或电源模块而言，过压保护是一个重要的功能，其作用就是在发现输出电压值超过允许的电压值时，使得该电源或电源模块停止工作，不再输出电压，从而保护负载和电源本身。最简单的过压保护是一个对输出电压进行电压采样的电路，当采样值高于设定值时，判断输出电压超过允许或设定的电压值，使用该采样信号停止电源或电源模块的工作。但是这种方式的动作的电压值是固定的，对于一些具有输出调节端(TRIM)的电源模块而言，这样的方式是不适合的。这是由于上述输入调节端在使用时会通过电阻与电源端或地连接，产生输出调节电压；该输出调节电压会用于环路控制，使得输出电压发生变化。这种情况下，上述事先设定的采样电路的分压比(两个分压电阻的比值)与变化后的输出电压相乘，得到的采样值可能就会偏移，进而使得过压保护的电压过高或过低，影响电源或电源模块的正常工作，甚至可能会损坏电源或负载。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述影响电源或电源模块的正常工作、不能在输出电压变化时实现过压保护、可能会损坏电源或负载的缺陷，提供一种不会影响电源或电源模块的正常工作、能够在输出电压变化时实现过压保护的用于电源模块的自动调节过压保护电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于电源模块的自动调节过压保护电路，包括对输出电压进行分压采样的采样模块，所述采样模块的采样点将输出电压按设定比例分压并输出到环路控制模块，使其能够依据该采样电压通过所述电源模块的控制单元调节所述输出电压；其特征在于，还包括输出调节反馈模块，所述输出调节反馈模块将输出调节端上的电压经过处理后输送到所述采样点叠加在所述采样电压上，使得输出到所述环路控制模块的电压随所述输出调节端的电压变化而变化，实现过压保护的自动调节。

更进一步地，所述输出调节反馈模块包括分压网络，所述分压网络包括第一分压电路、所述输出调节端与电源端或地连接的电阻以及连接在所述输出调节端和所述第一分压电路的分压取得点之间的电阻；所述分压取得点上的电压输出到所述采样点上。

更进一步地，所述第一分压电路包括两个串接在电源端和地之间的电阻，所述两个电阻的连接端为所述分压取得点，所述分压取得点上的电压通过射极跟随器并经过第一电阻连接在所述采样点上。

更进一步地，所述射极跟随器由运算放大器构成，所述分压取得点连接在所述运算放大器的正输入端，所述运算放大器的负输出端连接到所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端还与所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端与所述采样点连接。

更进一步地，还包括PWM关断模块，所述PWM关断模块用于将等于当前输出到所述环路控制模块的电压值与第一设定电压值比较，在其大于所述第一设定电压值时，输出PWM关断信号，使得该电源模块的控制部分停止输出 PWM驱动信号。

更进一步地，所述等于当前输出到所述环路控制模块的电压值通过第二分压电路取得，所述第二分压电路对所述输出电压按所述设定比例分压并将得到的分压电压和所述射极跟随器的输出电压叠加而得到所述等于当前输出到所述环路控制模块的电压值。

更进一步地，所述第二分压电路包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻一端连接在所述射极跟随器的输出端，其另一端连接在所述第三电阻和第四电阻的连接端，所述第三电阻的另一端与所述输出电压端连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第二分压电路由所述第三电阻和第四电阻的连接端输出电压。

更进一步地，所述PWM关断模块还包括比较所述第二分压电路输出电压和所述第一设定电压的比较器，所述比较器包括运算放大器，所述第二分压电路输出的电压由所述运算放大器的正输入端输入，所述第一设定电压由所述运算放大器的负输入端输入；所述运算放大器的输出端输出所述PWM关断信号。

更进一步地，所述第一设定电压通过对参考电压进行分压而得，所述第一设定电压与所述采样点上的电压具有倍数关系。

实施本实用新型的用于电源模块的自动调节过压保护电路，具有以下有益效果：由于具有输出调节模块，使得当对电源模块进行输出调节时，输出调节端的状态(例如，通过电阻连接到电源端或者地以及连接电阻的大小)会转换为适当的电压叠加到输出电压采样点上，从而使得通过环路控制对输出电压进行调节的时候，将上述输出电压调节端的电压成比例地加入到调节参数中，使得在通过电压调节端对输出电压进行调节时，过压保护电路的具体参数也能够随所述电压调节端的状态变化而自动进行调节。因此，其不会影响电源或电源模块的正常工作、能够在输出电压变化时实现过压保护。

附图说明

图1是本实用新型用于电源模块的自动调节过压保护电路实施例中该电路的结构框图；

图2是所述实施例中该电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

如图1所示，在本实用新型的用于电源模块的自动调节过压保护电路实施例中，该电路包括对输出电压进行分压采样的采样模块1，所述采样模块1的采样点将输出电压按设定比例分压并输出到环路控制模块2，使所述环路控制模块2能够依据该采样电压通过所述电源模块的控制单元调节所述输出电压；该电路还包括输出调节反馈模块3，所述输出调节反馈模块3将输出调节端 (TRIM端)上的电压经过处理后输送到所述采样点叠加在所述采样电压上，使得输出到所述环路控制模块2的电压随所述输出调节端的电压变化而变化，实现过压保护的自动调节。同时，所述电路还包括PWM关断模块4，所述PWM 关断模块4用于将等于当前输出到所述环路控制模块的电压值与第一设定电压值比较，在其大于所述第一设定电压值时，输出PWM关断信号，使得该电源模块的控制部分停止输出PWM驱动信号。

总体上来看，在本实施例中，将TRIM端的电压(在调节输出电压时， TRIM端需要通过一个电阻连接到电源端或者通过一个电阻连接倒地，以实现增加输出电压或减少输出电压的目的)通过一定的处理，叠加到上述采样点上，使得上述采样点上的电压不仅仅是输出电压的分压，而且还包括了TRIM端上的电压分量，这样能够使得该电压随输出电压的调节量变化，使得采取过压保护动作的电压值发生变化，从而实现过压保护的动调节。

图2示出了本实施例中上述过压保护电路的电路图，在图2中所述输出调节反馈模块包括分压网络，所述分压网络包括第一分压电路(电阻R9和电阻 R10)、所述输出调节端与电源端或地连接的电阻(图2中未示出)以及连接在所述输出调节端(图2中标记为TRIM)和所述第一分压电路的分压取得点之间的电阻R11；所述分压取得点(电阻R9和电阻R10的连接点)上的电压输出到所述采样点上。具体来讲，所述第一分压电路包括两个串接在电源端和地之间的电阻R9和R10，所述两个电阻的连接端为所述分压取得点，所述分压取得点(图2中标记为TFB点)上的电压通过射极跟随器并经过第一电阻 R1连接在所述采样点(图2中标记为FB点)上。其中，所述射极跟随器由运算放大器U1构成，所述分压取得点TFB连接在所述运算放大器U1的正输入端，所述运算放大器U1的负输出端连接到所述运算放大器U1的输出端；所述运算放大器的输出端还与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1 的另一端与所述采样点FB连接。

在本实施例中，如图2所示，采样点FB上的电压除了通过上述第一电阻 R1传输的上述输出调节反馈电压外，还包括电阻R7和电阻R8的分压电压，其中，电阻R7的一端接输出电压Vo，另一端接电阻R8的一端，该连接点就是上述采样点FB，电阻R8的另一端接地；与此同时，上述采样点的电压还送到图2中的环路控制模块，根据上述采样点FB上的电压值，控制输出电压。例如，上述环路控制模块可以采用现有技术，依据上述采样点FB上的叠加电压值，调节PWM驱动波形的占空比，从而使得输出电压收到控制等等，在此不再赘述。

在本实施例中，PWM关断模块4中的等于当前输出到所述环路控制模块的电压值可以由上述采样点FB最直接取得，也可以通过第二分压电路取得，所述第二分压电路对所述输出电压Vo按所述设定比例分压并将得到的分压电压和所述射极跟随器的输出电压叠加而得到所述等于当前输出到所述环路控制模块的电压值。如图2所示，第二分压电路包括第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述第二电阻R2一端连接在所述射极跟随器的输出端(即远算放大器U1的输出端)，第二电阻R2的另一端连接在所述第三电阻R3和第四电阻R4的连接端，所述第三电阻R3的另一端与所述输出电压端Vo连接，所述第四电阻R4的另一端接地；所述第二分压电路由所述第三电阻R3和第四电阻R4的连接端输出电压。

请参见图2，所述PWM关断模块还包括比较所述第二分压电路输出电压和所述第一设定电压的比较器，所述比较器包括运算放大器U2，所述第二分压电路输出的电压由所述运算放大器U2的正输入端输入，所述第一设定电压由所述运算放大器U2的负输入端输入；所述运算放大器U2的输出端输出所述PWM关断信号。与此同时，所述第一设定电压通过对参考电压Vref进行分压而得，在图2中，参考电压Vref连接在电阻R5的一端，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接地，同时，电阻R5和电阻R6 的连接端连接到上述运算放大器U2的负输入端。在本实施例中，上述所述第一设定电压与所述采样点上的电压具有倍数关系，例如，可以设定上述第一设定电压是上述采样点电压的1.1倍、1.3倍或1.4倍等等。同时，在图2中,电阻值具有如下关系：R3＝R7,R4＝R8,R1＝R2；也就是说，第一电阻R1和第二电阻R2相等，对输出电压Vo分压采样时，其上电阻相等，其下电阻也相等，即分压值是相等的。

值得一提的是，在图2的电路中，当环路控制模块能够调节上述输出电压时，通过上述环路控制模块调节；而当输出电压超过某个允许值后，判断为环路控制模块不能够调节或失控，于是，PWM关断模块输出关断信号，停止整个电源模块的工作，以保护电源模块本身或负载。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于电源模块的自动调节过压保护电路，包括对输出电压进行分压采样的采样模块，所述采样模块的采样点将输出电压按设定比例分压并输出到环路控制模块，使其能够依据该采样电压通过所述电源模块的控制单元调节所述输出电压；其特征在于，还包括输出调节反馈模块，所述输出调节反馈模块将输出调节端上的电压经过处理后输送到所述采样点叠加在所述采样电压上，使得输出到所述环路控制模块的电压随所述输出调节端的电压变化而变化，实现过压保护的自动调节。

2.根据权利要求1所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述输出调节反馈模块包括分压网络，所述分压网络包括第一分压电路、所述输出调节端与电源端或地连接的电阻以及连接在所述输出调节端和所述第一分压电路的分压取得点之间的电阻；所述分压取得点上的电压输出到所述采样点上。

3.根据权利要求2所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述第一分压电路包括两个串接在电源端和地之间的电阻，所述两个电阻的连接端为所述分压取得点，所述分压取得点上的电压通过射极跟随器并经过第一电阻连接在所述采样点上。

4.根据权利要求3所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述射极跟随器由运算放大器构成，所述分压取得点连接在所述运算放大器的正输入端，所述运算放大器的负输出端连接到所述运算放大器的输出端；所述运算放大器的输出端还与所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端与所述采样点连接。

5.根据权利要求4所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，还包括PWM关断模块，所述PWM关断模块用于将等于当前输出到所述环路控制模块的电压值与第一设定电压值比较，在其大于所述第一设定电压值时，输出PWM关断信号，使得该电源模块的控制部分停止输出PWM驱动信号。

6.根据权利要求5所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述等于当前输出到所述环路控制模块的电压值通过第二分压电路取得，所述第二分压电路对所述输出电压按所述设定比例分压并将得到的分压电压和所述射极跟随器的输出电压叠加而得到所述等于当前输出到所述环路控制模块的电压值。

7.根据权利要求6所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述第二分压电路包括第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻一端连接在所述射极跟随器的输出端，其另一端连接在所述第三电阻和第四电阻的连接端，所述第三电阻的另一端与所述输出电压端连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第二分压电路由所述第三电阻和第四电阻的连接端输出电压。

8.根据权利要求7所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述PWM关断模块还包括比较所述第二分压电路输出电压和所述第一设定电压的比较器，所述比较器包括运算放大器，所述第二分压电路输出的电压由所述运算放大器的正输入端输入，所述第一设定电压由所述运算放大器的负输入端输入；所述运算放大器的输出端输出所述PWM关断信号。

9.根据权利要求8所述的用于电源模块的自动调节过压保护电路，其特征在于，所述第一设定电压通过对参考电压进行分压而得，所述第一设定电压与所述采样点上的电压具有倍数关系。

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