CN2842837Y - 开关电源并机系统及其输出过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种开关电源并机系统及其输出过压保护电路，过压保护电路包括电源本体频率取样电路(1)、欠压检测电路(2)、输出过压检测电路(3)，输出过压检测电路(3)输入端与开关电源输出电压端连接；电源本体频率取样电路(1)输入端与电源本体连接，输出端与欠压检测电路输入端连接(2)；欠压检测电路输出端与输出过压检测电路(3)输出端共接于开关电源的控制信号端。当电源某一频率取样的波形经整流滤波后的电压没有产生欠压，且电源输出电压VB过压时，才会产生用来关断电源输出或其他保护动作的控制信号，避免并机系统的其他电源同时触发过压保护，理想地解决了开关电源并机系统的可靠性。

Description

开关电源并机系统及其输出过压保护电路

【技术领域】

本实用新型涉及开关电源并机系统及其输出过压保护电路。

【背景技术】

随着电源在各领域的广泛使用，由于电源对效率，发热量降低以提高可靠性等指标的要求，对于输出低压大电流的开关电源并机系统，传统的肖特基二极管做隔离的电源因效率太低，热量不好处理等原因已逐渐被抛弃，取而代之采用继电器或功率场效应管做隔离管的电路，或直接利用输出端子上的长短针做并机时的插拔控制，不加任何隔离管。现有技术的开关电源并机系统中设置有如图1所示的过压保护电路，以保证在过压时关断电源，起保护作用。但同时也直接导致开关电源并机系统的可靠性降低，直接利用输出端子上的长短针做并机时的插拔控制电源系统，其中一台电源输出过压保护，开关电源并机系统中的其它电源肯定也会输出过压保护；利用继电器或功率场效应管做隔离的电路也因开关电源并机系统中的一台电源过压时，其它电源隔离用的继电器或场效应管不能及时关闭，存在一台电源失效输出过压保护，开关电源并机系统中所有电源都可能会输出过压保护的弊端。即使是其它电源做到了及时关闭隔离用的继电器或场效应管，但还是会导致整个电源并机系统短时无输出，这样会严重影响系统的业务及系统可靠性。若开关电源并机系统全部输出过压保护，要恢复系统的工作，必须进行人为的护理工作。

【发明内容】

本实用新型的目的就是为了克服以上现有技术的不足，提供一种高可靠性的开关电源并机系统及其输出过压保护电路。

为实现上述目的，本实用新型提出一种开关电源并机系统，包括开关电源及输出过压保护电路，所述输出过压保护电路包括输出过压检测电路，所述输出过压检测电路输入端与所述开关电源输出电压端连接，所述输出过压检测电路输出端与所述开关电源的控制信号端连接；所述过压保护电路还包括电源本体频率取样电路、欠压检测电路，所述电源本体频率取样电路输入端与电源本体连接，输出端与所述欠压检测电路输入端连接；所述欠压检测电路输出端与输出过压检测电路输出端共接于所述开关电源的控制信号端。

上述的开关电源并机系统，所述电源本体频率取样电路包括整流滤波电路，其输入端耦合于所述电源本体频率取样点，输出端与所述欠压检测电路输入端连接。所述电源本体采样电路还包括隔离电路，所述隔离电路输入端与所述电源本体频率取样点连接，其输出端与所述整流滤波电路的输入端连接。所述隔离电路采用光耦，或所述隔离电路为变压器或续流电感耦合绕组。

同时本实用新型提出了一种开关电源并机系统输出过压保护电路，包括输出过压检测电路，所述输出过压检测电路输入端用于与所述开关电源电压输出端连接，所述输出过压检测电路输出端与所述开关电源的控制信号端连接；所述过压保护电路还包括电源本体频率取样电路、欠压检测电路；所述电源本体频率取样电路输入端用于与电源本体连接，输出端与所述欠压检测电路输入端连接；所述输出过压检测电路输入端与所述开关电源电压输出端连接；所述输出过压检测电路输出端与于所述开关电源的控制信号端。

上述的过压保护电路，所述电源本体频率取样电路包括整流滤波电路，其输入端耦合于所述电源本体频率取样点，输出端与所述欠压检测电路输入端连接。所述电源本体采样电路还包括隔离电路，所述隔离电路输入端与所述电源本体频率取样点连接，其输出端与所述整流滤波电路的输入端连接。所述隔离电路采用光耦，或者说所述隔离电路为变压器或续流电感耦合绕组。

由于采用了以上的方案，在开关电源并机系统中，在一台电源输出过压时，并机系统中的其它电源输出被高的输出母线电压所反灌，其它电源的占空比会减小，这样没有产生输出过压的其它电源因占空比减小而会使上述的电源本体频率取样整流后的电压也降低，使欠压检测电路动作，此时虽然输出过压检测电路也已动作，但两个电路合成后的过压保护信号不满足上述的两个条件，过压保护不会动作，没有产生输出过压的其它电源也不会产生输出过压保护。只有当满足的两个条件：1)电源某一频率取样的波形经整流滤波后的电压没有产生欠压，2)电源输出电压VB过压时，才会产生用来关断电源输出或其他保护动作的控制信号，进行过压保护，避免并机系统的其他电源同时触发过压保护，理想地解决了开关电源并机系统的可靠性。

在电源本体取样电路中设置隔离电路，对电源本体的电信号与输出过压保护电路的信号进行隔离，避免相互干扰，提高了开关电源并机系统及其输出过压保护电路的可靠性。

本实用新型的电路简单可靠，易实现，成本低廉。

本电路已在开关电源并机系统中做了大量试验及试用，实验及实践证明，此电路能够很好地实现产生输出过压的电源单独脱离开关电源并机系统，而不影响开关电源并机系统中其它电源的正常工作，其电路工作稳定可靠。

【附图说明】

附图1为传统的输出过压保护电路方框图；

附图2为本实用新型电路输出过压保护电路方框图；

附图3为本实用新型电路实施例一的电路原理图；

附图4为本实用新型电路实施例二的电路原理图；

附图5为本实用新型电路实施例三的电路原理图；

附图6为本实用新型电路实施例四的电路原理图；

附图7为本实用新型电路实施例五的电路原理图；

附图8为本实用新型电路实施例六的电路原理图；

附图9为本实用新型电路实施例七的电路原理图；

附图10为本实用新型实施例一的电路原理图。

附图11为本实用新型实施例一的开关电源并机系统电路原理图。

【具体实施方式】

以下附图的具体实施电路对本实用新型电路做详细的描述。

实施例一：请结合附图3及附图10，待检测输出过压保护的一路输出是由继电器或功率场效应管做隔离管的(也可能采用输出端子上的长短针，不用隔离管)，输出过压取样点取自隔离管的前端VB处。现有技术常用的输出过压保护采用如附图10中所示的输出过压检测电路3，当开关电源并机系统中的一台电源输出过压失效时，因隔离管(继电器或功率场效应管或长短针)不能及时关断，会导致并机系统中所有的电源都发生输出过压保护，影响并机系统的工作。由此，本实用新型的过压保护电路增设了能真实反映电源本体是否过压的电源频率取样电路1、过压检测电路2，本例中电源本体频率取样点取自变压器输出绕组的一端。

如附图10所示，电源频率取样电路1中的取样点为输出主绕组的一端，取样后的波形经电源频率取样电路1中的整流滤波电路整流滤波后，得到一个电压VA。此VA电压在电源正常工作时，电压比较高，VA欠压检测电路不会动作，当电源输出过压时，VA电压不会降低，欠压检测电路2也不会动作，这样当输出电压VB过压时，满足了上述电源输出过压的两个条件，电源能够输出过压保护。而开关电源并机系统中的其它电源输出被较高的输出母线电压所反灌，则电压VB检测电路动作，但同时这台电源的占空比减小，这样没有产生输出过压的其它电源因占空比减小而会使上述的VA电压也降低，使VA欠压检测电路也动作，两个电路合成后的过压保护信号不能满足上述的输出过压的两个条件，过压保护信号不会动作，没有产生输出过压的其它电源不会产生输出过压保护。

如图10中欠压检测电路2和过压检测电路3，利用了两个比较器，两个比较器的输出是相与的关系。使其满足了过压保护翻转的两个条件，完成本实用新型的控制目的。

实施例二：如附图4所示，本例与实施例一的不同之处在于，电源频率取样不是由变压器待检测输出过压的输出绕组取样，而是取自变压器中的一个单独绕组(或采用变压器的辅助绕组)。

实施例三：如附图5所示，本例与实施例一的不同之处在于，电源频率是从待检测输出过压的一路输出续流电感上耦合绕组取样。

实施例四：如附图6所示，本例与实施例一的不同之处在于，电源频率是从变压器初级的任一绕组取样，取样后的波形通过隔离变压器传输到次级。

实施例五：如附图7所示，本例与实施例一的不同之处在于，增设一光耦作为隔离电路，电源频率是从变压器初级的任一绕组取样，取样后的波形通过光耦隔离电路传到次级。

实施例六：如图8所示，本例与实施例一的不同之处在于，电源频率是从能反映频率的从PWM芯片到开关管的任何一点取样，取样后的波形通过隔离变压器传输到次级。

实施例七：如图9所示，本例与实施例一的不同之处在于，增设一光耦作为隔离电路，电源频率是从能反映频率的从PWM芯片到开关管的任何一点取样，取样后的波形通过光耦隔离传到次级。

如图11所示，为本实用新型的开关电源并机原理图，POWER 1，POWER2....POWER N指并机的第一台电源，第二台电源，第N台电源，输出采用了继电器，但并不限于采用继电器，利用场效应管，或不用隔离管(指采用输出端子上的长短针做并机的插拔控制)都适用。在并机系统中增设本实用新型的输出过压保护电路，进行过压保护，避免并机系统的未出现过压的其他电源同时触发过压保护，理想地解决了开关电源并机系统的可靠性。

Claims (10)

1、一种开关电源并机系统，包括开关电源及输出过压保护电路，所述输出过压保护电路包括输出过压检测电路(3)，所述输出过压检测电路(3)输入端与所述开关电源输出电压端连接，所述输出过压检测电路(3)输出端与所述开关电源的控制信号端耦合；其特征是：所述输出过压保护电路还包括电源本体频率取样电路(1)、欠压检测电路(2)，所述电源本体频率取样电路(1)输入端与电源本体某一频率处连接，输出端与所述欠压检测电路输入端连接(2)；所述欠压检测电路输出端与输出过压检测电路(3)输出端共接于所述开关电源的控制信号端。

2、如权利要求1所述的开关电源并机系统，其特征是：所述电源本体频率取样电路(1)包括整流滤波电路(11)，其输入端耦合于所述电源本体频率取样点，输出端与所述欠压检测电路输入端连接。

3、如权利要求2所述的开关电源并机系统，其特征是：所述电源本体采样电路还包括隔离电路(12)，所述隔离电路(12)输入端与所述电源本体频率取样点连接，其输出端与所述整流滤波电路(11)的输入端连接。

4、如权利要求3所述的开关电源并机系统，其特征是：所述隔离电路为光耦。

5、如权利要求3所述的开关电源并机系统，其特征是：所述隔离电路为变压器或续流电感耦合绕组。

6、一种开关电源并机系统输出过压保护电路，包括输出过压检测电路(3)，所述输出过压检测电路(3)输入端用于与所述开关电源电压输出端连接，所述输出过压检测电路(3)输出端与所述开关电源的控制信号端耦合；其特征是：所述输出过压保护电路还包括电源本体频率取样电路(1)、欠压检测电路(2)；所述电源本体频率取样电路(1)输入端用于与电源本体连接，输出端与所述欠压检测电路(2)输入端连接；所述输出过压检测电路输入端与所述开关电源电压输出端连接；所述输出过压检测电路输出端与于所述开关电源的控制信号端。

7、如权利要求6所述的过压保护电路，其特征是：所述电源本体频率取样电路(1)包括整流滤波电路(11)，其输入端耦合于所述电源本体频率取样点，输出端与所述欠压检测电路输入端连接。

8、如权利要求7所述的过压保护电路，其特征是：所述电源本体采样电路还包括隔离电路(12)，所述隔离电路(12)输入端与所述电源本体频率取样点连接，其输出端与所述整流滤波电路(11)的输入端连接。

9、如权利要求8所述的过压保护电路，其特征是：所述隔离电路为光耦。

10、如权利要求8所述的过压保护电路，其特征是：所述隔离电路为变压器或续流电感耦合绕组。

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