CN216390496U - 一种过压反馈电路及应用其的开关电源过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种过压反馈电路及应用其的开关电源过压保护电路，开关电源过压保护电路包括电源初级模块和直流稳压电源模块，直流稳压电源模块包括变压器、主控电路、次级整流滤波电路以及过压反馈电路；电源初级模块、变压器和次级整流滤波电路依次连接，主控电路一方面与变压器的初级绕组连接，另一方面与过压反馈电路连接；过压反馈电路连接次级整流滤波电路的输出正极。本实用新型过压反馈电路在输出电压偏离设定范围值时，持续发出过压反馈信号给主控电路，主控电路根据反馈信号切断电源输出，进而保障设备(负载)的安全。而且过压反馈电路没有使用芯片，整个开关电源的电路板线路设计更简单，元件布设自由度更高，利于电路板的优化。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种过压反馈电路及应用其的开关电源过压保护电路。
背景技术
在适配器供电、电池充电以及其他的应用中，如果负载异常可能导致输出电压升高，主控IC闭环反馈会超出限制范围，容易误判并导致误动作，产生炸机现象，影响用电安全甚至可能造成负载损坏。目前，常用的做法是在开关电源的次级侧设置过压保护电路，其核心是过压保护芯片，但是增加芯片对于整个电路板的布局是不利的，因为芯片的引脚位置集中固定，在于其他元件连接时，线路会更复杂，优化难度大；此外，因为线路更复杂，使得整个开关电源的EMI和EMC特性会变差。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种过压反馈电路及应用其的开关电源过压保护电路，其不依靠过芯片即可实现开关电源的过压保护，保护主控电路以及设备(负载)的安全，而且线路更简单更易于优化。
为达到上述目的，本实用新型公开了一种过压反馈电路，包括光耦PH1、稳压二极管D4、MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21和电阻R22；其中，所述稳压管D4的阴极接开关电源的输出正极，稳压管D4的阳极经电阻R17接光耦PH1的阳极，光耦的阴极接开关电源的输出负极；光耦PH1的集电极经电阻R18与MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的源极、电阻R21的一端以及开关电源的变压器辅助绕组一端连接，电阻R21的另一端接MOS管Q1的栅极；MOS管Q1的源极与光耦PH1的发射极、电阻R20的一端以及电阻R19的一端连接，电阻R20的另一端接MOS管Q2的栅极，电阻R19的另一端接地；MOS管Q2的漏极经电阻R22接开关电源主控电路的反馈输入端。
本实用新型还公开了一种开关电源过压保护电路，其包括电源初级模块和直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块包括变压器、主控电路、次级整流滤波电路以及上述的过压反馈电路；所述电源初级模块、变压器和次级整流滤波电路依次连接，所述主控电路一方面与变压器的初级绕组连接，另一方面与过压反馈电路连接；所述过压反馈电路连接次级整流滤波电路的输出正极。
优选地，所述主控电路包括芯片IC1、电阻RA1、电阻RA2、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、电容C5和二极管D2；其中，芯片IC1的FB脚一方面经电阻RA1接地，另一方面经电阻R6与二极管D2的阳极、电容C4的一端以及变压器T1的辅助绕组的一端；二极管D2的阴极与电容C4的另一端以及电阻R9的一端连接；电阻R9的另一端与电阻RA2的一端、电容C3的一端、芯片IC1的VDD脚以及过压反馈电路中MOS管Q2的源极连接，电阻RA2的另一端接变压器T1的初级绕组进电端，电容C3的另一端接地；芯片IC1的CS脚与电容C5的一端、电阻R10的一端以及过压反馈电路中的电阻R22远离MOS管漏极的一端连接，电阻R10的另一端接地，电容C5的另一端与芯片IC1的C脚以及变压器T1的初级绕组出电端连接。
优选地，所述芯片IC1的型号为OB25133。
优选地，所述直流稳压电源模块还包括与变压器的初级绕组并联连接且用于吸收漏感的RCD吸收电路。
优选地，所述电源初级模块包括依次连接的AC交流输入电路、整流电路和滤波电路。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型过压反馈电路在设备(负载)异常导致开关电源输出电压偏离设定范围值时，持续发出过压反馈信号给主控电路，主控电路根据反馈信号切断电源输出，进而保护次级电路，保障设备(负载)的安全。过压反馈电路通过光耦可以实现开关电源初次级的隔离，用电更安全，而且过压反馈电路没有使用芯片，可以使得整个开关电源的电路板线路设计更简单，元件布设自由度更高，利于电路板的优化。
附图说明
图1为过压反馈电路的示意图。
图2为开关电源过压保护电路的示意图。
主要部件符号说明：
AC交流输入电路1，整流电路2，滤波电路3，RCD吸收电路4，主控电路5，过压反馈电路6，次级整流滤波电路7。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型公开了一种过压反馈电路6，用于开关电源电路中，其职能是在开关电源连接负载的异常导致输出电压偏离设定值时，给开关电源的主控电路5反馈一个持续性的信号，以便于主控电路5控制切断电源输出，保障开关电源电路以及负载的安全。
具体地，过压反馈电路6包括光耦PH1、稳压二极管D4、MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21和电阻R22。其中，稳压管D4的阴极接开关电源的输出正极，稳压管D4的阳极经电阻R17接光耦PH1的阳极，光耦的阴极接开关电源的输出负极；光耦PH1的集电极经电阻R18与MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的源极、电阻R21的一端以及开关电源的变压器辅助绕组一端连接，电阻R21的另一端接MOS管Q1的栅极；MOS管Q1的源极与光耦PH1的发射极、电阻R20的一端以及电阻R19的一端连接，电阻R20的另一端接MOS管Q2的栅极，电阻R19的另一端接地；MOS管Q2的漏极经电阻R22接开关电源主控电路5的反馈输入端。
基于上述过压反馈电路6的特点，本实用新型还揭示了一种开关电源过压保护电路，如图2所示，开关电源过压保护电路包括电源初级模块和直流稳压电源模块，直流稳压电源模块包括变压器T1、主控电路5、次级整流滤波电路7、RCD吸收电路4以及上述的过压反馈电路6。电源初级模块、变压器和次级整流滤波电路7依次连接，主控电路5一方面与变压器的初级绕组连接，另一方面与过压反馈电路6连接。过压反馈电路6连接次级整流滤波电路7的输出正极。
电源初级模块包括依次连接的AC交流输入电路1、整流电路2和滤波电路3。AC交流输入电路1中，L、N两端接市电，并通过保险F1起保护作用。整流电路2主要为整流桥DB1。滤波电路3主要由电感L1、电感L2、电解电容EC1、电解电容EC2和电阻R1组成。经整流电路2和滤波电路3，交流电转化为平滑的直流进入到直流稳压电源模块，经主控电路5控制，变压器T1将能量耦合到次级，在经过次级整流滤波电路7，得到稳定的电压输出。RCD电路(由电阻R4、电阻R5、电容C2和二极管D1组成)与变压器T1的初级绕组并联连接，用于吸收漏感，以防止漏感产生的尖峰电压对芯片IC1内置的MOS管造成雪崩击穿，同时还具有改善电路EMC的效果。
主控电路5包括芯片IC1、电阻RA1(由电阻R7和电阻R8并联形成)、电阻RA2(由电阻R2和电阻R3并联形成)、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、电容C5和二极管D2，芯片IC1的型号为OB25133。其中，芯片IC1的FB脚一方面经电阻RA1接地，另一方面经电阻R6与二极管D2的阳极、电容C4的一端以及变压器T1的辅助绕组的一端；二极管D2的阴极与电容C4的另一端以及电阻R9的一端连接；电阻R9的另一端与电阻RA2的一端、电容C3的一端、芯片IC1的VDD脚以及过压反馈电路6中MOS管Q2的源极连接，电阻RA2的另一端接变压器T1的初级绕组进电端，电容C3的另一端接地；芯片IC1的CS脚与电容C5的一端、电阻R10的一端以及过压反馈电路6中的电阻R22远离MOS管漏极的一端连接，电阻R10的另一端接地，电容C5的另一端与芯片IC1的C脚以及变压器T1的初级绕组出电端连接。
当电源输出电压在额定范围内时，主控电路5保持正常工作。当负载异常导致电源输出电压偏离设定值(设定值应合适负载，通过选择合适的稳压二极管D4来决定)时，稳压二极管D4反向击穿导通，经电阻R17限流后，通过光耦PH1内置发光二极管到地形成回路，同时逛够PH1另一侧受光器接受到光信号后导通，变压器T1辅助绕组经电阻R18、光耦PH1、电阻R19到地形成回路，光耦PH1发射极此刻为高电平，MOS管Q2导通，使得变压器T1辅助绕组经MOS管Q2、电阻R22到芯片IC1的CS脚到地形成回路，芯片IC1的CS脚接收到高电平后自主进入到保护状态，切断输出电压。因为MOS管Q2导通后将MOS管Q1的栅极电位被拉低，其源极电压比栅极电位高，Q1也导通，变压器T1辅助绕组经MOS管Q1、电阻R20持续地给MOS管Q2提供电压，MOS管Q2持续导通，芯片IC1得以锁死，保护电路及负载安全。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种过压反馈电路，其特征在于：包括光耦PH1、稳压二极管D4、MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21和电阻R22；其中，所述稳压二极管D4的阴极接开关电源的输出正极，稳压二极管D4的阳极经电阻R17接光耦PH1的阳极，光耦的阴极接开关电源的输出负极；光耦PH1的集电极经电阻R18与MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的源极、电阻R21的一端以及开关电源的变压器辅助绕组一端连接，电阻R21的另一端接MOS管Q1的栅极；MOS管Q1的源极与光耦PH1的发射极、电阻R20的一端以及电阻R19的一端连接，电阻R20的另一端接MOS管Q2的栅极，电阻R19的另一端接地；MOS管Q2的漏极经电阻R22接开关电源主控电路的反馈输入端。
2.一种开关电源过压保护电路，其特征在于：包括电源初级模块和直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块包括变压器、主控电路、次级整流滤波电路以及如权利要求1所述的过压反馈电路；所述电源初级模块、变压器和次级整流滤波电路依次连接，所述主控电路一方面与变压器的初级绕组连接，另一方面与过压反馈电路连接；所述过压反馈电路连接次级整流滤波电路的输出正极。
3.根据权利要求2所述的开关电源过压保护电路，其特征在于：所述主控电路包括芯片IC1、电阻RA1、电阻RA2、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、电容C5和二极管D2；其中，芯片IC1的FB脚一方面经电阻RA1接地，另一方面经电阻R6与二极管D2的阳极、电容C4的一端以及变压器T1的辅助绕组的一端；二极管D2的阴极与电容C4的另一端以及电阻R9的一端连接；电阻R9的另一端与电阻RA2的一端、电容C3的一端、芯片IC1的VDD脚以及过压反馈电路中MOS管Q2的源极连接，电阻RA2的另一端接变压器T1的初级绕组进电端，电容C3的另一端接地；芯片IC1的CS脚与电容C5的一端、电阻R10的一端以及过压反馈电路中的电阻R22远离MOS管漏极的一端连接，电阻R10的另一端接地，电容C5的另一端与芯片IC1的C脚以及变压器T1的初级绕组出电端连接。
4.根据权利要求3所述的开关电源过压保护电路，其特征在于：所述芯片IC1的型号为OB25133。
5.根据权利要求2所述的开关电源过压保护电路，其特征在于：所述直流稳压电源模块还包括与变压器的初级绕组并联连接且用于吸收漏感的RCD吸收电路。
6.根据权利要求2所述的开关电源过压保护电路，其特征在于：所述电源初级模块包括依次连接的AC交流输入电路、整流电路和滤波电路。
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