CN215378753U - 变压器保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了变压器保护电路，包括：反激隔离电源电路、第一负载电路、开关电源电路、保护电路和第二负载电路；所述反激隔离电源电路包括反激电源拓扑原边电路和变压器，所述变压器包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端；所述变压器的第一电压输出端与所述开关电源电路相连，所述开关电源电路与所述第一负载电路相连，所述变压器的第二电压输出端与所述第二负载电路相连。本申请实施例提供了一种变压器保护电路，可以在变压器的其中一路输出出现异常空载现象时，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流之下，防止变压器温升过高以至烧毁隔离层出现漏电现象。

Description

变压器保护电路

技术领域

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种变压器保护电路。

背景技术

现有技术中，电视、智能终端、智能平板等显示设备的主板电源部分绝大部分都采用反激拓扑的结构，以及利用电源隔离变压器将220V市电升压后分压给多路次级电路，从而使显示设备正常工作。UL/IEC/EN 62368-1是把IT类产品标准和音视频类产品标准合并在一起共同使用的新标准，2020年12月份起将在全球范围内逐步实施管控。该新标准中有一条款需要管控电源隔离变压器在输出过载(过功率)情况下的温度，以防在异常工作状态下变压器温度过高导致绝缘隔离层失效，以致人手触摸显示设备外壳发生电击，或显示设备起火/爆炸等现象的发生。然而当前显示设备的电路板都在往小型化发展，很多电视机主板的电源隔离变压器同样在缩小体积，电源隔离变压器的初级绕组和次级绕组随之变细，单个次级绕组能承受的最大电流逐渐低于电源隔离变压器触发过流保护的额定电流。当检测人员基于UL/IEC/EN 62368-1标准测试显示设备的隔离变压器的最大温度时，很容易出现单个次级绕组承受过量电流导致隔离变压器温升过高，从而导致绝缘隔离层失效，以致人手触摸显示设备外壳发生电击，或显示设备起火/爆炸等现象，判定电源隔离变压器不符合标准。同时，不符合标准的电源隔离变压器也存在由于次级电路短路，导致温升过高的隐患。

为解决现有技术中的问题，现有技术方案采用了降低电源的过流点、过温保护或过流保护等方案，但降低电源的过流点的方案会影响产品批量生产时候的一致性问题，导致部分产品正常带载时无法开机的问题，过温保护的方案需要选用有温度检测保护的控制芯片和温度传感器，设计成本和空间成本增高，过流保护的方案需要增加含有检测电阻等元器件的过流保护电路，同时需要将过流保护电路作为电源隔离变压器的次级电路串联在负载电路上，耗能较多。

有鉴于此，需要提出一种变压器保护电路，解决现有技术中变压器过功率输出时温升过高的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种变压器保护电路，可以在变压器的其中一路输出出现异常空载现象时，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流之下，防止变压器温升过高以至烧毁隔离层出现漏电现象。所述技术方案如下：

本申请实施例提出一种变压器保护电路，包括：反激隔离电源电路、第一负载电路、开关电源电路、保护电路和第二负载电路；

所述反激隔离电源电路包括反激电源拓扑原边电路和变压器，所述变压器包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端；

所述变压器的第一电压输出端与所述开关电源电路相连，所述开关电源电路与所述第一负载电路相连，所述变压器的第二电压输出端与所述第二负载电路相连；

所述反激隔离电源电路将来自电源的工作电压进行整流滤波以及转换分压后得到第一工作电压和第二工作电压，通过第一电压输出端输出第一工作电压，通过第二电压输出端输出第二工作电压；

所述保护电路检测到所述第一电压输出端的第一工作电压超过额定电压时，向所述开关电源电路输出控制信号以控制所述开关电源电路处于工作状态，在所述开关电源电路处于工作状态时，所述第一负载电路处于工作状态。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：基于反激电源的电压交叉调整特性，利用保护电路检测第一电压输出端的第一电压达到额定值时，控制开关电源电路处于工作状态以使第一负载电路接入第一电压输出端，以便触发变压器的过流保护机制，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流以下，以防止变压器的温升过高导致隔离层失效出现漏电、次级电路短路、甚至电器着火等现象；无需额外增加集成芯片、检测电阻或温度检测器等元器件，电路结构简单，成本较低且具有较好的稳定性；无需过多改变电器中现有的电源电路的结构，本申请的变压器保护电路具有较好的通用性和实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种变压器保护电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种变压器保护电路的结构示意图，包括反激隔离电源电路101、开关电源电路102、第一负载电路103、保护电路 104和第二负载电路105。其中，反激隔离电源电路101包括反激电源拓扑原边电路1011和变压器1012，变压器1012包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端。

变压器1012的电压输入端与反激电源拓扑原边电路1011相连，变压器1012 的第一电压输出端与开关电源电路102相连，开关电源电路102与第一负载电路103相连，变压器1012的第二电压输出端与第二负载电路105相连。

反激隔离电源电路101，可以理解为一种小型化和轻量化的隔离式开关电源，工作原理可以理解为反激电源拓扑原边电路1011将220V交流电经整流滤波后转化为300V左右的直流电压，再通过反激电源拓扑原边电路1011中的开关管斩成交流方波，通过变压器1012的电压输入端输入给变压器1012进行变压分压，通过第一电压输出端输出第一工作电压，通过第二电压输出端输出第二工作电压。变压器1012的型号可以是SYEQ3314-T012017A、 SYEQ3314-T012033A等型号。

反激隔离电源电路101除上述功能外，还具有将设备中强电部分与弱电部分进行可靠隔离，防止人员触电，主要元器件有绝缘层和断路器。举例来说，配备有反激隔离电源电路101的电视，当电视处于待机状态或正常工作时，人手有可能直接触碰到电视的金属外壳、或者金属接线端子(如USB端子等)(均属于弱电部分)，法规上要求电视这种消费设备人手可触及的端子外壳等，需要与电网强电部分线路有安全的绝缘隔离，而反激隔离电源电路则具备该功能，链接强电部分电路与弱点部分电路，以防在极端环境情况下人除模外壳/端子等时有触电危险。

在本申请实施例中，反激隔离电源电路101的作用是将来自电源的工作电压进行整流滤波以及转换分压后得到的第一工作电压和第二工作电压，通过第一电压输出端输出第一工作电压，通过第二工作电压端输出第二工作电压，同时通过绝缘材料将电源与设备进行隔离。

开关电源电路102，可以理解为基于不同的触发条件从而处于工作状态或待机状态的电路，当处于工作状态时，开关电源电路102将上级电路的电压变压后输出给次级电路。当处于待机状态时，开光电源电路102停止将上级电路的电压变压后输出给次级电路。

在本申请实施例中，开关电源电路102的作用是将第一负载电路103与变压器1012的第一电压输出端相连，基于保护电路104的控制信号处于工作状态，以使得第一负载电路103处于工作状态，换而言之，使第一负载电路103接收来自变压器1012第一电压输出端的第一工作电路。

在一个实施例中，开关电源电路102可以包括Boost升压电路，Boost升压电路即一种开关直流升压电路，通过开关管导通和关断来控制电感存储和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。

在另一个实施例中，开关电源电路102可以包括Buck降压电路，Buck降压电路即一种开关直流降压电路，通过电感和电容组成低通滤波器来控制电感存储和释放，从而使输出电压比输入电压低。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：使用包括 Boost升压电路或Buck降压电路的开关电源电路，不仅能控制第一负载电路是否处于工作状态，同时基于第一负载电路的额定工作电压和电流的需求，调整来自变压器的第一工作电压的大小，以使第一负载电路稳定工作；Boost升压电路或Buck降压电路具有减小电流波纹和自动稳压的功能。

第一负载电路103，可以理解为具有至少一个耗能元件的电路，在本申请实施例中，第一负载电路103包括背光灯条模组，背光灯条模组即为显示设备提供背光源，以使显示设备的显示屏能正常显示画面的电路模组。

第二负载电路105，可以理解为具有至少一个耗能元件的电路，在本申请实施例中，第二负载电路105包括CPU模块、WiFi模块、屏幕显示模块等电路模块，即为设备提供各种各样功能的电路模块。

在一个实施例中，第二负载电路105包括CPU模块，CPU模块与开关电源电路102相连，通过向开关电源电路102输出控制信号以使开关电源电路102 处于工作状态。举例来说，电视配备有该第二负载电路105和该开关电源电路 102，当CPU模块检测到开机指令时，向开关电源电路102传输控制信号；开关电源电路102基于该控制信号切换为工作状态，从而使第一负载电路103处于工作状态；第一负载电路103中的背光灯条模组基于第一工作电压正常工作，以使电视显示画面。

保护电路104，可以理解为基于保护触发条件向开关电源电路102发送控制信号的电路。在本申请实施例中，保护电路104的工作原理为检测到第一电压输出端的第一工作电压超过额定电压时，向开关电源电路102提供高电平信号，使开关电源电路102基于该高电平信号由待机状态切换为工作状态，并使第一负载电路103接受第一工作电压从而处于工作状态。

接下来用一个实际例解释本申请的变压器保护电路的工作原理：

2020年12月份起将在全球范围逐步实施UL/IEC/EN 62368-1新标准，该标准的主要考核标准内容为检测变压器在输出过载情况下的温度，以防在异常工作状态下变压器温度过高导致反激隔离电源电路的绝缘材料失效，从而导致人手触摸电器外壳发生触电的情况。

假设变压器触发过流保护的额定电流为9A，共200W，换而言之，当第一电压输出端和第二电压输出端的功率之和为200W时触发过流保护，反激隔离电源电路101掉电重启，变压器1012短时间不带电，以使变压器不会因过流导致温升过高。

在正常工作下，变压器1012通过第一电压输出端口输出第一工作电压25V，共50W，通过第二电压输出端口输出第二工作电压15V，共45W，第一负载电路103处于工作状态时，第一电压输出端的电流为2A，第二负载电路105处于工作状态时，第二电压输出端的电流为3A，两路输出总共95W，不会触发过流保护。

新标准的检测将会在第二电压输出端口处加载额外电流，直到加载的额外电流的电流值达到4A，即与第一电压输出端带电2A和第二电压输出端3A之和达到总功率200W时，触发变压器1012的第一次过流保护，反激隔离电源电路 101掉电重启。

第一次过流保护后，反激隔离电源电路101重启成功后，设备处于待机状态，即第二负载电路105恢复带电，但开关电源电路102处于待机状态，第一负载电路103不带电。从而此时，变压器1012的第一电压输出端带电0A，此时，新标准的检测将会在第二电压输出端继续加载额外电流，直到额外电流的电流值为6A时，变压器1012触发第二次过流保护。

当变压器1012处于第二过流保护时，第二电压输出端的第二绕组承受的电流值远超变压器1012的设定电流值，变压器1012的温升幅度最大，此时变压器1012的温度达到最高，极易超过新标准管控的温度值，从而造成变压器1012 因不符合新标准而判不合格。从实际应用角度来说，当设备中的第一负载电路或第二负载电路出现故障短路时，变压器1012的温升也会攀高从而造成漏电甚至设备起火的情况。

为解决上述情况，本申请在原有电路中加入保护电路104，检测第一电压输出端的第一工作电压。当第一过流保护后，第一电压输出端带电25V/0A，第二电压输出端带电15V/3A+4A，基于反激隔离电源电路101的电压交叉调整特性，即轻载的电压会飘高，即第一电压输出端的第一工作电压值会飘高到60V，超过保护电路104的额定电压值，保护电路104向开关电源电路102输出高电平作为控制信号，以使开关电源电路102处于工作状态，将第一电压输出端的第一工作电压加载到第一负载电路103上。保护电路104触发保护机制后，第一电压输出端恢复带电25V/2A，第二电压输出端带电15V/3A+4A，第一电压输出端和第二电压输出端的电流之和达到额定电流9A，立即触发反激隔离电源电路 101的过流保护，触发保护后反激隔离电源电路101又掉电重启，重启后又立即触发反激隔离电源电路101过流保护，以此重复，变压器1012温度不再攀升。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：基于反激电源的电压交叉调整特性，利用保护电路检测第一电压输出端的第一电压达到额定值时，控制开关电源电路处于工作状态以使第一负载电路接入第一电压输出端，以便触发变压器的过流保护机制，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流以下，以防止变压器的温升过高导致隔离层失效出现漏电、次级电路短路、甚至电器着火等现象；无需额外增加集成芯片、检测电阻或温度检测器等元器件，电路结构简单，成本较低且具有较好的稳定性；无需过多改变电器中现有的电源电路的结构，本申请的变压器保护电路具有较好的通用性和实用性。

如图2所示，为本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图，包括：反激隔离电源电路101、开关电源电路102、第一负载电路103、保护电路104和第二负载电路105。其中，反激隔离电源电路101包括反激电源拓扑原边电路1011和变压器1012，变压器1012包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端。

反激隔离电源电路101包括：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1和第二二极管D2。

第一电压输出端与第一二极管D1的正极相连，第一二极管D1的负极与第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第一端与第一电容C1的第一端相连，第一电容C1的第二端与第一电阻R1的第二端相连相连；

第二电容C2的第一端与第一二极管D1的正极相连，第二电容C2的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端与第一电容C1的第二端相连；

第二电压输出端与第二二极管D2的正极相连，第二二极管D2的负极与第三电容C3的第一端相连，第三电容C3的第一端与所述第二负载电路相连，第三电容C3的第二端接地；

保护电路104包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第七电阻R7、第四电容C4、第一三极管Q1、第一MOS管M1、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5；

第三电阻R3的第一端接地，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端与所述第一电压输出端相连，第五电阻R5的第一端与第四电阻R4的第一端相连；

第一三极管Q1的基极与第五电阻R5的第二端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极与第六电阻R6的第一端相连；

第六电阻R6的第二端与所述第二电压输出端相连，第七电阻R7的第一端与第六电阻R6的第一端相连，第七电阻R7的第二端与第四电容C4的第一端相连；

第一MOS管M1的源极与第四电容C4的第二端相连，与第一MOS管M1 的栅极与第四电容C4的第一端相连，第一MOS管M1的漏极与第三二极管D3 的正极相连，第三二极管D3的负极与第三电阻R3的第二端相连；

第一MOS管M1的漏极分别与第四二极管D4的正极、第五二极管D5的正极相连，第四二极管D4的负极与所述开关电源电路相连，第四二极管D4的正极与第五二极管D5的正极相连，第五二极管D5的负极与所述开关电源电路 102相连。

下述为本申请实施例的工作原理：

当设备正常工作时，变压器1012通过第一电压输出端输出第一工作电压 25V，通过第二电压输出端输出第二工作电压5V，第一负载电路正常带载，第二负载电路正常带载。第一电压输出端的第一工作电压V0通过第三电阻R3和第四电阻R4分压后，第五电阻R5的第一端的电压值小于0.7V，第一三极管 Q1不导通，此时第一MOS管M1的栅极通过第六电阻R6和第七电阻R7接到第二电压输出端V1为5V，源极的电位同样为5V，第一MOS管M1不导通，第四二极管D4和第五二极管D5没有输出，并将开关电源电路102中的电路与保护电路104隔开。此时开关电源电路102处于工作状态，从而使第一负载电路103处于工作状态。

当设备进入到过流保护后的重启状态时，即开关电源电路102处于待机状态，第一电压输出端的第一负载电路103带载为0A，第二电压输出端正常带载时，基于反激电源电路的交叉调整特性，第一电压输出端的第一工作电压值V0 飘高到60V。第一工作电压值V0通过第三电阻R3和第四电阻R4分压后，第五电阻R5第一端的电压值大于0.7V，第一三极管Q1导通，第一MOS管M1 正偏导通，向第四二极管D4和第五二极管D5输出两个高电平信号作为控制信号，以使开关电源电路102处于工作状态，第一负载电路103恢复带载。第一电压输出端恢复带载后，触发反激隔离电源电路101的过流保护后掉电重启，重启后由于第二输出电压还带着比较重的负载，V0又漂高到60V，又触发反激隔离电源电路101的过流保护后掉电重启，以此重复，变压器1012处于间歇带电和不带电状态从而阻止温度继续攀升。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：由于第一三极管Q1和第一MOS管M1处于工作状态时，添加第三二极管D3作为自锁元件，为第一三极管Q1提供正偏电压，从而保持第一三极管Q1一直处于正偏工作状态，保证第一三极管Q1持续导通以使第一MOS管M1持续导通，不间断持续输出高电平信号作为控制信号；第四电容C4的作用是滤除第一MOS管 M1栅极和源极的干扰信号，提高第一MOS管M1的工作稳定性；第二电容C2 和第二电阻R2组成RC吸收电路，吸收第一二极管D1的电压尖峰，保护第一二极管D1同时优化变压器1012的第一电压输出端的输出；在变压器的其中一路输出出现异常空载现象时，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流之下，防止变压器温升过高以至烧毁隔离层出现漏电现象。

如图3所示，为本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图，包括：反激隔离电源电路101、开关电源电路102、第一负载电路103、保护电路104和第二负载电路105。其中，反激隔离电源电路101包括反激电源拓扑原边电路1011和变压器1012，变压器1012包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端。

反激隔离电源电路101的连接关系参考图2所述，此处不再赘述。

保护电路104包括：第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、比较器U1、第二三极管Q2、第五电容C5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8；

第八电阻R8的第一端接地，第八电阻R8的第二端与第九电阻R9的第一端相连，第九电阻R9的第二端与所述第一电压输出端相连，第十电阻R10的第一端接地，第十电阻R10的第二端与第十一电阻R11的第一端相连，第十一电阻R11的第二端与所述第二电压输出端相连；

比较器U1的同相输入端与第十电阻R10的第二端相连，第九电阻R9的第一端与比较器U1的反相输入端相连，比较器U1的输出端与第十二电阻R12的第一端相连；

第十二电阻R12的第一端与第十三电阻R13的第一端相连，第十二电阻R12 的第二端与所述第二电压输出端相连，第十三电阻R13的第二端与第五电容C5 的第一端相连；

第二三极管Q2的基极与第十三电阻R13的第二端相连，第二三极管Q2的发射极与第五电容C5的第二端相连，第二三极管Q2的基极与第五电容C5的第一端相连，第二三极管Q2的集电极与第六二极管D6的正极相连，第六二极管D6的负极与比较器U1的反相输入端相连，第二三极管Q2的集电极与第七二极管D7、第八二极管R8的正极相连；

第七二极管D7的正极与第八二极管D8的正极相连，第七二极管D7的负极与所述开关电源电路相连，第八二极管D8的负极与所述开关电源电路相连。

下述为本申请实施例的工作原理：

当设备正常工作时，变压器1012通过第一电压输出端输出第一工作电压 25V，通过第二电压输出端输出第二工作电压5V，第一负载电路正常带载，第二负载电路正常带载。第一电压输出端的第一工作电压V0通过第八电阻R8和第九电阻R9分压后，比较器U1的反相输入端电压小于0.7V，第二电压输出端的第二工作电压V1通过第十电阻R10和第十一电阻R11分压后，比较器U1的同相输出端电压约为1V，比较器U1的输出端输出高电平，第二三极管Q2不导通，第七二极管D7和第八二极管D8没有输出，并将开关电源电路102中的电流与保护电路104隔开。此时开关电源电路102处于工作状态，从而使第一负载电路103处于工作状态。

当设备进入到过流保护后的重启状态时，即开关电源电路102处于待机状态，第一电压输出端的第一负载电路103带载为0A，第二电压输出端正常带载时，基于反激电源电路的交叉调整特性，第一电压输出端的第一工作电压值V0 飘高到60V。第一工作电压值V0通过第八电阻R8和第九电阻R9分压后，比较器U1的反相输入端电压大于1V，比较器U1的输出端输出低电平，第二三极管Q2导通，向第七二极管D7和第八二极管D8输出两个高电平信号作为控制信号，以使开关电源电路102处于工作状态，第一负载电路103恢复带载。第一电压输出端恢复带载后，触发反激隔离电源电路101的过流保护后掉电重启，变压器1012处于间歇带电和不带电状态从而阻止温度继续攀升。本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：由于第二三极管Q2处于工作状态时，添加第六二极管D6作为自锁元件，为第二三极管Q2提供正偏电压，从而保证第二三极管Q2的正偏工作状态，以使第二三极管Q2持续导通，持续输出高电平信号作为控制信号；第五电容C5的作用是滤除第二三极管Q2的干扰信号，提高第二三极管Q2的工作稳定性；在变压器的其中一路输出出现异常空载现象时，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流之下，防止变压器温升过高以至烧毁隔离层出现漏电现象。

如图4所示，为本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图，包括：反激隔离电源电路101、开关电源电路102、第一负载电路103、保护电路104和第二负载电路105。其中，反激隔离电源电路101包括反激电源拓扑原边电路1011和变压器1012，变压器1012包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端。

反激隔离电源电路101的连接关系参考图2所述，此处不再赘述。

保护电路104包括：第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第六电容C6、第三三极管Q3、第二MOS 管M2、第九二极管D9、第十二极管D10和第十一二极管D11；

第十四电阻R14的第一端接地，第十四电阻R14的第二端与第十五电阻R15 的第一端相连，第十五电阻R15的第二端与所述第一电压输出端相连，第十六电阻R16的第一端与第十五电阻R15的第一端相连；

第二MOS管M2的栅极与第十六电阻R16的第二端相连，第二MOS管 M2的源极接地，第二MOS管M2的漏极与第十七电阻R17的第一端相连；

第十七电阻R17的第二端与所述第二电压输出端相连，第十八电阻R18的第一端与第十七电阻R17的第一端相连，第十八电阻R18的第二端与第六电容 C6的第一端相连；

第三三极管Q3的发射极与第六电容C6的第二端相连，第三三极管Q3的基极与第六电容C6的第一端相连，第三三极管Q3的集电极与第九二极管D9 的正极相连；

第九二极管D9的负极与第十四电阻R14的第二端相连，第三三极管Q3的集电极分别与第十二极管D10的正极、第十一二极管D11的正极相连，第十二极管D10的负极与所述开关电源电路相连，第十二极管D10的正极与第十一二极管D11的正极相连，第十一二极管D11的负极与所述开关电源电路相连。

本申请实施例的工作原理详细参见图2所述，此处不再赘述。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：基于反激电源的电压交叉调整特性，利用保护电路检测第一电压输出端的第一电压达到额定值时，控制开关电源电路处于工作状态以使第一负载电路接入第一电压输出端，以便触发变压器的过流保护机制，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流以下，以防止变压器的温升过高导致隔离层失效出现漏电、次级电路短路、甚至电器着火等现象；无需额外增加集成芯片、检测电阻或温度检测器等元器件，电路结构简单，成本较低且具有较好的稳定性；无需过多改变电器中现有的电源电路的结构，本申请的变压器保护电路具有较好的通用性和实用性。

如图5所示，为本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图，包括：反激隔离电源电路101、开关电源电路102、第一负载电路103、保护电路104和第二负载电路105。其中，反激隔离电源电路101包括反激电源拓扑原边电路1011和变压器1012，变压器1012包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端。

保护电路104的连接关系参见图3所述，此处不再赘述。

开关电源电路102包括Boost升压电路；

Boost升压电路包括：升压芯片1021、第七电容C7、电感RL、第十二二极管D12、第三MOS管M3、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第二十一电阻 R21；

升压芯片1021设置有第一引脚EN、第二引脚DIM和第三引脚FO；

第七二极管D7与第一引脚EN相连，第八二极管D8与第二引脚DIM相连；

第七电容C7的第一端与第一负载电路103相连，第七电容C7的第二端接地，电感RL的第一端与第一电压输出端相连，电感RL的第二端与第十二二极管D12的正极相连，第十二二极管D12的负极与第七电容C7的第一端相连；

第三MOS管M3的漏极与第十二二极管D12的正极相连，第三MOS管 M3的栅极与第十九电阻R19的第一端相连，第十九电阻R19的第二端与升压芯片1021的第三引脚FO相连，第十九电阻R19的第一端与第二十电阻R20的第一端相连，第二十电阻R20的第二端与第三MOS管M3的源极相连，第二十一电阻R21的第一端与第三MOS管M3的源极相连，第二十一电阻R21的第二端接地。

下述为本申请实施例的工作原理：当保护电路104检测到第一电压输出端的第一工作电压值高于额定电压值时，通过第七二极管D7向升压芯片的第一引脚EN发送高电平信号，通过第八二极管D8向升压芯片的第二引脚DIM发送高电平信号；升压芯片1021的第一引脚EN接收到高电平信号，基于预设指令解析为控制开关背光信号，第二引脚DIM接收到高电平信号，基于预设指令解析为调节背光亮度信号，通过第三引脚FO向第三MOS管Q3发送方波电平控制信号，第三MOS管Q3反复高速开关切换，表现为开关电源电路102处于工作状态，第一负载电路103切换为工作状态。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：基于反激电源的电压交叉调整特性，利用保护电路检测第一电压输出端的第一电压达到额定值时，控制开关电源电路处于工作状态以使第一负载电路接入第一电压输出端，以便触发变压器的过流保护机制，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流以下，以防止变压器的温升过高导致隔离层失效出现漏电、次级电路短路、甚至电器着火等现象；无需额外增加集成芯片、检测电阻或温度检测器等元器件，电路结构简单，成本较低且具有较好的稳定性；无需过多改变电器中现有的电源电路的结构，本申请的变压器保护电路具有较好的通用性和实用性。

如图6所示，为本申请实施例提供的另一种变压器保护电路的连接示意图，包括：反激隔离电源电路101、第一负载电路103、开关电源电路102、保护电路104、第二负载电路105、负反馈调节电路601和滤波电路602。

反激隔离电源电路101、第一负载电路103、开关电源电路102、保护电路 104、第二负载电路105的连接关系如图1指图5所述，此处不再赘述。

本申请实施例中，变压器1012的第二电压输出端与负反馈调节电路601相连，负反馈调节电路601与反激电源拓扑原边电路相连，该负反馈调节电路601 用于采集第二电压输出端的电压的工作电压，并将工作电压的电压值反馈给在反激拓扑原边电路，以使反激拓扑原边电路改变基于该电压值调整输出电压的电压值。例如，负反馈调节电路601可以是光耦反馈电路，含有光耦二极管 TL431。采用本申请实施例至少含有以下益处：增加反馈网络，提高了电源的调整率，有效提高了稳压精度值。

滤波电路602包括：第十三二极管D13、第八电容C8和第二十二电阻R22。

第十三二极管D13的正极与第二电压输出端相连，第十三二极管D22的负极与第二二极管D2的负极相连，第八电容C8的第一端与第十三二极管D13的正极相连，第八电容C8的第二端与第二十二电阻R22的第一端相连，第二十二电阻R22的第二端与第三电容C3的第一端相连。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：第八电容和第二十二电阻组成RC吸收电路，吸收第二二极管D2的电压尖峰，保护第二二极管D2同时优化变压器1012的第二电压输出端的输出，以及对第二电压输出端的第二工作电压进行整流滤波。

基于反激电源的电压交叉调整特性，利用保护电路检测第一电压输出端的第一电压达到额定值时，控制开关电源电路处于工作状态以使第一负载电路接入第一电压输出端，以便触发变压器的过流保护机制，控制变压器的另一路输出绕组所承受的电流在额定电流以下，以防止变压器的温升过高导致隔离层失效出现漏电、次级电路短路、甚至电器着火等现象；无需额外增加集成芯片、检测电阻或温度检测器等元器件，电路结构简单，成本较低且具有较好的稳定性；无需过多改变电器中现有的电源电路的结构，本申请的变压器保护电路具有较好的通用性和实用性。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种变压器保护电路，其特征在于，包括：反激隔离电源电路、第一负载电路、开关电源电路、保护电路和第二负载电路；

所述反激隔离电源电路包括反激电源拓扑原边电路和变压器，所述变压器包括电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端；

所述变压器的第一电压输出端与所述开关电源电路相连，所述开关电源电路与所述第一负载电路相连，所述变压器的第二电压输出端与所述第二负载电路相连；

所述反激隔离电源电路将来自电源的工作电压进行整流滤波以及转换分压后得到第一工作电压和第二工作电压，通过第一电压输出端输出第一工作电压，通过第二电压输出端输出第二工作电压；

所述保护电路检测到所述第一电压输出端的第一工作电压值超过额定电压值时，向所述开关电源电路输出控制信号以控制所述开关电源电路处于工作状态，在所述开关电源电路处于工作状态时，所述第一负载电路处于工作状态。

2.根据权利要求1所述变压器保护电路，其特征在于，所述反激隔离电源电路还包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管和第二二极管；

所述反激电源拓扑原边电路与所述变压器的电压输入端相连；

所述第一电压输出端与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第二端相连；

所述第二电容的第一端与所述第一二极管的正极相连，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端相连；

所述第二电压输出端与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第一端与所述第二负载电路相连，所述第三电容的第二端接地。

3.根据权利要求1所述变压器保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容、第一三极管、第一MOS管、第三二极管、第四二极管和第五二极管；

所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述第一电压输出端相连，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第一端相连；

所述第一三极管的基极与所述第五电阻的第二端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第六电阻的第一端相连；

所述第六电阻的第二端与所述第二电压输出端相连，所述第七电阻的第一端与所述第六电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述第四电容的第一端相连；

所述第一MOS管的源极与所述第四电容的第二端相连，所述第一MOS管的栅极与所述第四电容的第一端相连，所述第一MOS管的漏极与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极与所述第三电阻的第二端相连；

所述第一MOS管的漏极分别与所述第四二极管的正极、所述第五二极管的正极相连，所述第四二极管的负极与所述开关电源电路相连，所述第四二极管的正极与所述第五二极管的正极相连，所述第五二极管的负极与所述开关电源电路相连。

4.根据权利要求1所述变压器保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、比较器、第二三极管、第五电容、第六二极管、第七二极管、第八二极管；

所述第八电阻的第一端接地，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端与所述第一电压输出端相连，所述第十电阻的第一端接地，所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端相连，所述第十一电阻的第二端与所述第二电压输出端相连；

所述比较器的同相输入端与所述第十电阻的第二端相连，所述第九电阻的第一端与所述比较器的反相输入端相连，所述比较器的输出端与所述第十二电阻的第一端相连；

所述第十二电阻的第一端与所述第十三电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述第二电压输出端相连，所述第十三电阻的第二端与所述第五电容的第一端相连；

所述第二三极管的基极与所述第十三电阻的第二端相连，所述第二三极管的发射极与所述第五电容的第二端相连，所述第二三极管的基极与所述第五电容的第一端相连，所述第二三极管的集电极与所述第六二极管的正极相连，所述第六二极管的负极与所述比较器的反相输入端相连，所述第二三极管的集电极分别与所述第七二极管的正极、所述第八二极管的正极相连；

所述第七二极管的正极与所述第八二极管的正极相连，所述第七二极管的负极与所述开关电源电路相连，所述第八二极管的负极与所述开关电源电路相连。

5.根据权利要求1所述变压器保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第六电容、第三三极管、第二MOS管、第九二极管、第十二极管和第十一二极管；

所述第十四电阻的第一端接地，所述第十四电阻的第二端与所述第十五电阻的第一端相连，所述第十五电阻的第二端与所述第一电压输出端相连，所述第十六电阻的第一端与所述第十五电阻的第一端相连；

所述第二MOS管的栅极与所述第十六电阻的第二端相连，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极与所述第十七电阻的第一端相连；

所述第十七电阻的第二端与所述第二电压输出端相连，所述第十八电阻的第一端与所述第十七电阻的第一端相连，所述第十八电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连；

所述第三三极管的发射极与所述第六电容的第二端相连，所述第三三极管的基极与所述第六电容的第一端相连，所述第三三极管的集电极与所述第九二极管的正极相连；

所述第九二极管的负极与所述第十四电阻的第二端相连，所述第三三极管的集电极与所述第十二极管的正极相连，所述第十二极管的负极与所述开关电源电路相连，所述第十二极管的正极与所述第十一二极管的正极相连，所述第十一二极管的负极与所述开关电源电路相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述变压器保护电路，其特征在于，所述开关电源电路包括Boost升压电路；

所述Boost升压电路包括：升压芯片、第七电容、电感、第十二二极管、第三MOS管、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻；

所述升压芯片设置有第一引脚、第二引脚和第三引脚；

所述保护电路与所述升压电路的第一引脚和第二引脚相连；

所述第七电容的第一端与所述第一负载电路相连，所述第七电容的第二端接地，所述电感的第一端与所述第一电压输出端相连，所述电感的第二端与所述第十二二极管的正极相连，所述第十二二极管的第二端与所述第七电容的第一端相连；

所述第三MOS管的漏极与所述第十二二极管的正极相连，所述第三MOS管的栅极与所述第十九电阻的第一端相连，所述第十九电阻的第二端与所述升压芯片的第三引脚相连，所述第十九电阻的第一端与所述第二十电阻的第一端相连，所述第二十电阻的第二端与所述第三MOS管的源极相连，所述第二十一电阻的第一端与所述第三MOS管的源极相连，所述第二十一电阻的第二端接地。

7.根据权利要求1-5中任一项所述变压器保护电路，其特征在于，所述开关电源电路包括Buck降压电路。

8.根据权利要求2所述变压器保护电路，其特征在于，所述反激隔离电源电路还包括：负反馈调节电路；

所述负反馈调节电路的第一端与所述第二二极管的负极相连，所述负反馈调节电路的第二端与所述反激电源拓扑原边电路相连。

9.根据权利要求1所述变压器保护电路，其特征在于，所述第一负载电路包括背光灯条模块，所述第二负载电路包括CPU模块；

所述CPU模块与所述开关电源电路相连。

10.根据权利要求2所述变压器保护电路，其特征在于，所述反激电源隔离电路还包括滤波电路；

所述滤波电路包括：第十三二极管、第八电容和第二十二电阻；

所述第十三二极管的正极与所述第二电压输出端相连，所述第十三二极管的负极与所述第二二极管的负极相连，所述第八电容的第一端与所述第十三二极管的正极相连，所述第八电容的第二端与所述第二十二电阻的第一端相连，所述第二十二电阻的第二端与所述第三电容的第一端相连。

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