CN217984845U - 一种开关电源控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关电源控制电路技术领域，特别涉及一种开关电源控制电路，包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，传递电路分别与处理电路、接收电路和三极管Q3的集电极电连接，三极管Q3的基极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端电连接，三极管Q3的发射极分别与电阻R10的另一端和接收电路电连接，电阻R9的另一端与外设的MCU的控制信号端电连接，传递电路和接收电路均分别与外设的开关电源的电压端电连接，处理电路与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接，能够同时满足过压功能与控制信号控制开关电源。

Description

一种开关电源控制电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源控制电路技术领域，特别涉及一种开关电源控制电路。

背景技术

随着智能化的发展，实现对开关电源的控制也得到大家的重视，这样可以通过对开关电源的控制，以到达对产品的远程控制。在目前的开关电源中，小型化、高度低、低成本已成为发展趋势。所以为了最大限度的降低成本，优化空间，需在原开关电源的线路上做优化，以最少的器件以达到功能的实现。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种开关电源控制电路，能够同时满足过压功能与控制信号控制开关电源。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种开关电源控制电路，包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，所述传递电路分别与处理电路、接收电路和三极管Q3的集电极电连接，所述三极管Q3的基极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端电连接，所述三极管Q3的发射极分别与电阻R10的另一端和接收电路电连接，所述电阻R9的另一端与外设的MCU的控制信号端电连接，所述传递电路和接收电路均分别与外设的开关电源的电压端电连接，所述处理电路与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

进一步的，所述处理电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、三极管Q1和三极管Q2，所述三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、电容C1的一端、三极管Q2的集电极和传递电路电连接，所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端、电阻R3的一端和三极管Q2的基极电连接，所述电容C2的另一端分别与电阻R3的另一端、三极管Q2的发射极和传递电路电连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R2的另一端、电阻R1的一端和电容C1的另一端电连接，所述电阻R1的另一端与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

进一步的，所述传递电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的第一端和第二端均分别与处理电路电连接，所述光电耦合器的第三端分别与外设的开关电源的电压端和接收电路电连接，所述光电耦合器的第四端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

进一步的，还包括电阻R5，所述电阻R5的一端分别与光电耦合器的第三端和外设的开关电源的电压端电连接，所述电阻R5的另一端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

进一步的，所述接收电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和电压基准源芯片U1，所述电压基准源芯片U1的型号为CJ431，所述电压基准源芯片U1的第一引脚分别与传递电路和三极管Q3的集电极电连接，所述电压基准源芯片U1的第二引脚分别与三极管Q3的发射极、电阻R10的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端电连接，所述电压基准源芯片U1的第三引脚分别与电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端与外设的开关电源的电压端电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本方案设计的开关电源控制电路包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，当电阻R9的一端接收到MCU的控制信号时，通过电阻R9和电阻R10分压，当电阻R10的电压达到三极管Q3的开启电压时，三极管Q3导通；当三极管Q3导通时，传递电路有电流流过，传递电路工作，接着处理电路工作；当处理电路工作时，主功率芯片的VCC端上面的电通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现控制信号控制开关电源；当接收电路有电流流过时，传递电路工作，接着处理电路工作，当处理电路工作是，主功率芯片的VCC端上面的电通过通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端的电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现过压功能；在未触发到接收电路与三极管Q3的导通电压，传递电路是没有电流流过，开关电源此时正常工作，只要上述的任何一个条件触发到接收电路或者三极管Q3导通，就会使传递电路工作，光传递电路会将主功率芯片的VCC端的电压拉低，达到关闭开关电源，能够同时满足过压功能与控制信号控制开关电源，两个功能共存且互不干扰；再通过参数调整可以实现过压锁死，控制信号控制开关电源开启与关断。

附图说明

图1所示为根据本实用新型的一种开关电源控制电路的电路原理图；

标号说明：

1、处理电路；2、传递电路；3、接收电路。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1所示，本实用新型提供的技术方案：

一种开关电源控制电路，包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，所述传递电路分别与处理电路、接收电路和三极管Q3的集电极电连接，所述三极管Q3的基极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端电连接，所述三极管Q3的发射极分别与电阻R10的另一端和接收电路电连接，所述电阻R9的另一端与外设的MCU的控制信号端电连接，所述传递电路和接收电路均分别与外设的开关电源的电压端电连接，所述处理电路与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本方案设计的开关电源控制电路包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，当电阻R9的一端接收到MCU的控制信号时，通过电阻R9和电阻R10分压，当电阻R10的电压达到三极管Q3的开启电压时，三极管Q3导通；当三极管Q3导通时，传递电路有电流流过，传递电路工作，接着处理电路工作；当处理电路工作时，主功率芯片的VCC端上面的电通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现控制信号控制开关电源；当接收电路有电流流过时，传递电路工作，接着处理电路工作，当处理电路工作是，主功率芯片的VCC端上面的电通过通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端的电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现过压功能；在未触发到接收电路与三极管Q3的导通电压，传递电路是没有电流流过，开关电源此时正常工作，只要上述的任何一个条件触发到接收电路或者三极管Q3导通，就会使传递电路工作，光传递电路会将主功率芯片的VCC端的电压拉低，达到关闭开关电源，能够同时满足过压功能与控制信号控制开关电源，两个功能共存且互不干扰；再通过参数调整可以实现过压锁死，控制信号控制开关电源开启与关断。

进一步的，所述处理电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、三极管Q1和三极管Q2，所述三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、电容C1的一端、三极管Q2的集电极和传递电路电连接，所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端、电阻R3的一端和三极管Q2的基极电连接，所述电容C2的另一端分别与电阻R3的另一端、三极管Q2的发射极和传递电路电连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R2的另一端、电阻R1的一端和电容C1的另一端电连接，所述电阻R1的另一端与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

从上述描述可知，当传递电路工作时，三极管Q1的BE电压＜0.7V，三极管Q1导通；当三极管Q1导通后，三极管Q2的BE电压＞0.7V，三极管Q2也跟着导通；当三极管Q1与三极管Q2两个都导通时，主功率芯片的VCC端上面的电通过电阻R1→三极管Q1→三极管Q2→PGND将电放完，当主功率芯片的VCC端电压低于芯片开启电压，开关电源关闭。

进一步的，所述传递电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的第一端和第二端均分别与处理电路电连接，所述光电耦合器的第三端分别与外设的开关电源的电压端和接收电路电连接，所述光电耦合器的第四端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

进一步的，还包括电阻R5，所述电阻R5的一端分别与光电耦合器的第三端和外设的开关电源的电压端电连接，所述电阻R5的另一端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

从上述描述可知，

进一步的，所述接收电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和电压基准源芯片U1，所述电压基准源芯片U1的型号为CJ431，所述电压基准源芯片U1的第一引脚分别与传递电路和三极管Q3的集电极电连接，所述电压基准源芯片U1的第二引脚分别与三极管Q3的发射极、电阻R10的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端电连接，所述电压基准源芯片U1的第三引脚分别与电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端与外设的开关电源的电压端电连接。

从上述描述可知，开关电源的电压端的电压U0通过电阻R6、电阻R7和电阻R8分压；当电压U0升高，电压基准源芯片U1的Uref也随着升高，当电压基准源芯片U1的Uref电压＞2.5V时电压基准源芯片U1饱和，此时电压基准源芯片U1有电流流过，当电压基准源芯片U1有电流流过，传递电路工作，接着处理电路工作，当处理电路工作时，主功率芯片的VCC端上面的电通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端的电压低于芯片开启电压，开关电源关闭；在未触发到电压基准源芯片U1与三极管Q3的导通电压，传递电路是没有电流流过，开关电源此时正常工作，只要上述的任何一个条件触发到电压基准源芯片U1或者三极管Q3导通，就会使传递电路工作，传递电路工作就会将主功率芯片的VCC端的电压拉低，达到关闭开关电源。两个功能共存且互不干扰。在通过参数调整可以实现过压锁死，控制信号控制开关电源开启与关断。

请参照图1所示，本实用新型的实施例一为：

一种开关电源控制电路，包括处理电路1、传递电路2、接收电路3、三极管Q3(型号为FMMT491)、电阻R9(电阻值为1kΩ)和电阻R10(电阻值为1kΩ)，所述传递电路2分别与处理电路1、接收电路3和三极管Q3的集电极电连接，所述三极管Q3的基极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端电连接，所述三极管Q3的发射极分别与电阻R10的另一端和接收电路3电连接，所述电阻R9的另一端与外设的MCU的控制信号端电连接，所述传递电路2和接收电路3均分别与外设的开关电源的电压端电连接，所述处理电路1与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

所述处理电路1包括电阻R1(电阻值为5.1Ω)、电阻R2(电阻值为2.2kΩ)、电阻R3(电阻值为10kΩ)、电容C1(电容值为100nF)、电容C2(电容值为1nF)、三极管Q1(型号为FMMT591)和三极管Q2(型号为FMMT491)，所述三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、电容C1的一端、三极管Q2的集电极和传递电路2电连接，所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端、电阻R3的一端和三极管Q2的基极电连接，所述电容C2的另一端分别与电阻R3的另一端、三极管Q2的发射极和传递电路2电连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R2的另一端、电阻R1的一端和电容C1的另一端电连接，所述电阻R1的另一端与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

所述传递电路2包括光电耦合器(型号为LTV-1008-TP1-G)，所述光电耦合器的第一端和第二端均分别与处理电路1电连接，所述光电耦合器的第三端分别与外设的开关电源的电压端和接收电路3电连接，所述光电耦合器的第四端分别与三极管Q3的集电极和接收电路3电连接。

还包括电阻R5(电阻值为2kΩ)，所述电阻R5的一端分别与光电耦合器的第三端和外设的开关电源的电压端电连接，所述电阻R5的另一端分别与三极管Q3的集电极和接收电路3电连接。

所述接收电路3包括电阻R6(电阻值为3kΩ)、电阻R7(电阻值为4.99kΩ)、电阻R8(电阻值为NC)和电压基准源芯片U1，所述电压基准源芯片U1的型号为CJ431，所述电压基准源芯片U1的第一引脚分别与传递电路2和三极管Q3的集电极电连接，所述电压基准源芯片U1的第二引脚分别与三极管Q3的发射极、电阻R10的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端电连接，所述电压基准源芯片U1的第三引脚分别与电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端与外设的开关电源的电压端电连接。

上述的开关电源控制电路的工作原理为：

控制信号控制开关电源：

1.当电阻R9的一端接收到MCU的控制信号(即电压＞1V)时，通过电阻R9和电阻R10分压，当电阻R10的电压达到三极管Q3的开启电压时，三极管Q3导通；

2.当三极管Q3导通时，光电耦合器的发光二极管U2A有电流流过，利用光耦的特性，此时光敏三极管U2B接收到光信号导通；

3.当光敏三极管U2B导通，此时三极管Q1的BE电压＜0.7V，三极管Q1导通；

4.当三极管Q1导通后三极管Q2的BE电压＞0.7V，三极管Q2也跟着导通；

5.当三极管Q1与三极管Q2两个都导通时，主功率芯片的VCC端上面的电通过电阻R1→三极管Q1→三极管Q2→PGND将电放完，当主功率芯片的VCC端电压低于芯片开启电压，开关电源关闭。

开关电源过压功能：

1.开关电源的电压端的电压U0通过电阻R6、电阻R7和电阻R8分压；当电压U0升高，电压基准源芯片U1的Uref也随着升高，当电压基准源芯片U1的Uref电压＞2.5V时电压基准源芯片U1饱和，此时电压基准源芯片U1有电流流过；

2.当电压基准源芯片U1有电流流过，此时发光二极管U2A导通，利用光耦的特性，此时光敏三极管U2B接收到光信号也会有电流流过，光敏三极管U2B导通；

3.当光敏三极管U2B导通，此时三极管Q1的BE电压＜0.7V，三极管Q1导通；

4.当三极管Q1导通后三极管Q2的BE电压＞0.7V，三极管Q2也跟着导通；

5.当三极管Q1与三极管Q2两个都导通时，主功率芯片的VCC端上面的电通过电阻R1→三极管Q1→三极管Q2→PGND将电放完，当主功率芯片的VCC端的电压低于芯片开启电压，开关电源关闭。

在未触发到电压基准源芯片U1与三极管Q3的导通电压，光耦U2是没有电流流过，开关电源此时正常工作，只要上述的任何一个条件触发到电压基准源芯片U1或者三极管Q3导通，就会使光电耦合器导通，光耦导通就会将主功率芯片的VCC端的电压拉低，达到关闭开关电源。两个功能共存且互不干扰。在通过参数调整可以实现过压锁死，控制信号控制开关电源开启与关断。

综上所述，本实用新型提供的一种开关电源控制电路，通过设置处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，当电阻R9的一端接收到MCU的控制信号时，通过电阻R9和电阻R10分压，当电阻R10的电压达到三极管Q3的开启电压时，三极管Q3导通；当三极管Q3导通时，传递电路有电流流过，传递电路工作，接着处理电路工作；当处理电路工作时，主功率芯片的VCC端上面的电通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现控制信号控制开关电源；当接收电路有电流流过时，传递电路工作，接着处理电路工作，当处理电路工作是，主功率芯片的VCC端上面的电通过通过处理电路到地将电放完，当主功率芯片的VCC端的电压低于芯片开启电压，开关电源关闭，实现过压功能；在未触发到接收电路与三极管Q3的导通电压，传递电路是没有电流流过，开关电源此时正常工作，只要上述的任何一个条件触发到接收电路或者三极管Q3导通，就会使传递电路工作，光传递电路会将主功率芯片的VCC端的电压拉低，达到关闭开关电源，能够同时满足过压功能与控制信号控制开关电源，两个功能共存且互不干扰；再通过参数调整可以实现过压锁死，控制信号控制开关电源开启与关断。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种开关电源控制电路，其特征在于，包括处理电路、传递电路、接收电路、三极管Q3、电阻R9和电阻R10，所述传递电路分别与处理电路、接收电路和三极管Q3的集电极电连接，所述三极管Q3的基极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端电连接，所述三极管Q3的发射极分别与电阻R10的另一端和接收电路电连接，所述电阻R9的另一端与外设的MCU的控制信号端电连接，所述传递电路和接收电路均分别与外设的开关电源的电压端电连接，所述处理电路与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

2.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述处理电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、三极管Q1和三极管Q2，所述三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、电容C1的一端、三极管Q2的集电极和传递电路电连接，所述三极管Q1的集电极分别与电容C2的一端、电阻R3的一端和三极管Q2的基极电连接，所述电容C2的另一端分别与电阻R3的另一端、三极管Q2的发射极和传递电路电连接，所述三极管Q1的发射极分别与电阻R2的另一端、电阻R1的一端和电容C1的另一端电连接，所述电阻R1的另一端与外设的开关电源的主功率芯片的VCC端电连接。

3.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述传递电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的第一端和第二端均分别与处理电路电连接，所述光电耦合器的第三端分别与外设的开关电源的电压端和接收电路电连接，所述光电耦合器的第四端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

4.根据权利要求3所述的开关电源控制电路，其特征在于，还包括电阻R5，所述电阻R5的一端分别与光电耦合器的第三端和外设的开关电源的电压端电连接，所述电阻R5的另一端分别与三极管Q3的集电极和接收电路电连接。

5.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述接收电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和电压基准源芯片U1，所述电压基准源芯片U1的型号为CJ431，所述电压基准源芯片U1的第一引脚分别与传递电路和三极管Q3的集电极电连接，所述电压基准源芯片U1的第二引脚分别与三极管Q3的发射极、电阻R10的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端电连接，所述电压基准源芯片U1的第三引脚分别与电阻R7的另一端、电阻R8的另一端和电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端与外设的开关电源的电压端电连接。

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