TWM589389U - 輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路 - Google Patents

Abstract

本創作公開涉及輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路。提供了一種應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，包括：供電電路、輸入交流電壓感測電路、以及欠壓和過壓控制電路；並且其中，欠壓和過壓控制電路包括控制晶片，控制晶片包括輸入交流電壓欠壓控制腳、輸入交流電壓過壓控制腳、供電輸入腳、晶片基準地腳、下拉保護腳、以及過溫保護控制腳；並且其中，輸入交流電壓欠壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第二輸出端連接，輸入交流電壓過壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第一輸出端連接，供電輸入腳與供電電路的輸出端連接，晶片基準地腳接地，下拉保護腳與共地開關電源的VCC或CMP腳連接，過溫保護控制腳經由外接NTC電阻接地。

Description

輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路

本創作涉及開關電源領域，更具體地涉及一種輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路。

目前，存在一些開關電源不具有輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，在因為輸入交流電壓的異常波動而出現欠壓或過壓時，可能會影響開關電源的可靠性。如果輸入交流電壓異常欠壓，則可能會引起功率電力MOS場效電晶體導通時間過長而使得功率電力MOS場效電晶體過溫燒毀；如果輸入交流電壓異常過壓，則可能會引起功率電力MOS場效電晶體汲極電壓過高而使得功率電力MOS場效電晶體雪崩擊穿。

所以需要一種新型輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，來提高開關電源的可靠性，並且降低開關電源的設計難度。

本創作的實施例提供了一種應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，包括：供電電路、輸入交流電壓感測電路、以及欠壓和過壓控制電路；並且其中，欠壓和過壓控制電路包括控制晶片，控制晶片包括輸入交流電壓欠壓控制腳、輸入交流電壓過壓控制腳、供電輸入腳、晶片基準地腳、下拉保護腳、以及過溫保護控制腳；並且其中，輸入交流電壓欠壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第二輸出端連接，輸入交流電壓過壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第一輸出端連接，供電輸入腳與供電電路的輸出端連接，晶片基準地腳接地，下拉保護腳與共地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳連接，過溫保護控制腳經由外接負溫度係數熱敏電阻接地；並且其中，控制晶片在輸入交流電壓欠 壓控制腳的電壓低於欠壓內部基準電壓時或在輸入交流電壓過壓控制腳的電壓高於過壓內部基準電壓時，利用下拉保護腳來下拉共地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳，從而對共地開關電源進行掉電保護。

在一個實施例中，其中，供電電路包括供電電阻和濾波電容，供電電阻和濾波電容按順序串聯連接在供電電路的輸入端和接地端之間，並且供電電路的輸出端位於供電電阻和濾波電容之間，並且其中，供電電路的輸入端與共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、輸入交流電壓感測電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，供電電路的輸出端與供電輸入腳連接，供電電路的接地端接地，並且其中，供電電路用於向控制晶片提供工作電壓。

在一個實施例中，其中，輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻，第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於第一感測電阻和第二感測電阻之間，並且輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於第二感測電阻和第三感測電阻之間，並且其中，輸入交流電壓感測電路的輸入端與共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與輸入交流電壓過壓控制腳連接，輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且輸入交流電壓感測電路的接地端接地，並且其中，輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。

在一個實施例中，其中，輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻、第三感測電阻和第四感測電阻，第一感測電阻和第三感測電阻按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，第二感測電阻和第四感測電阻也按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間並且與第一感測電阻和第三感測電阻並聯，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於第一感測電阻和第三檢測電 阻之間，並且輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於第二感測電阻和第四感測電阻之間，並且其中，輸入交流電壓感測電路的輸入端與共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與輸入交流電壓過壓控制腳連接，輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且輸入交流電壓感測電路的接地端接地，並且其中，輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。

本創作的實施例還提供了一種應用於浮地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，包括：供電電路、輸入交流電壓感測電路、以及欠壓和過壓控制電路；並且其中，欠壓和過壓控制電路包括控制晶片、隔離光耦、控制電阻和控制電晶體，控制晶片包括輸入交流電壓欠壓控制腳、輸入交流電壓過壓控制腳、供電輸入腳、晶片基準地腳、上拉保護腳、以及過溫保護控制腳；並且其中，輸入交流電壓欠壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第二輸出端連接，輸入交流電壓過壓控制腳與輸入交流電壓感測電路的第一輸出端連接，供電輸入腳與供電電路的輸出端連接，晶片基準地腳接第一基準地，上拉保護腳經由隔離光耦、控制電阻和控制電晶體與浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳連接，過溫保護控制腳經由外接負溫度係數熱敏電阻接第一基準地；並且其中，控制晶片在輸入交流電壓欠壓控制腳的電壓低於欠壓內部基準電壓時或在輸入交流電壓過壓控制腳的電壓高於過壓內部基準電壓時，利用上拉保護腳提供電流至隔離光藕以使得隔離光藕的兩個輸出端導通，通過控制電阻和控制電晶體來下拉浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳，從而對浮地開關電源進行掉電保護。

在一個實施例中，其中，隔離光耦包括發光二極體和光敏雙極性接面電晶體，並且其中，上拉保護腳與發光二極體的正端連接，並且發光二極體的負端接第二基準地，光敏雙極性接面電晶體的第一輸出端與控制電阻的一端和控制電晶體的基極連接，並且光敏雙極性接面電晶體 的第二輸出端接第二基準地，控制電阻的另一端與控制電晶體的發射極和浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳連接，並且控制電晶體的集極接第二基準地。

在一個實施例中，其中，供電電路包括第一供電電阻、第二供電電阻、濾波電容、供電電晶體和供電穩壓管，第一供電電阻的一端與供電電路的輸入端連接並且另一端與供電電晶體的集極連接，第二供電電阻的一端與供電電路的輸入端連接並且另一端與供電電晶體的基極和供電穩壓管的負極連接，供電電晶體的發射極與供電電路的輸出端和濾波電容的正端連接，濾波電容的負端與供電電路的接地端接，並且供電穩壓管的正極與供電電路的接地端連接，並且其中，供電電路的輸入端與浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、輸入交流電壓感測電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，供電電路的輸出端與供電輸入腳連接，供電電路的接地端接第一基準地，並且其中，供電電路用於向控制晶片提供工作電壓。

在一個實施例中，其中，輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻，第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於第一感測電阻和第二感測電阻之間，並且輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於第二感測電阻和第三感測電阻之間，並且其中，輸入交流電壓感測電路的輸入端與浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與輸入交流電壓過壓控制腳連接，輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且輸入交流電壓感測電路的接地端接第一基準地，並且其中，輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。

在一個實施例中，其中，輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻、第三感測電阻和第四感測電阻，第一感測電阻和 第三感測電阻按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，第二感測電阻和第四感測電阻也按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間並且與第一感測電阻和第三感測電阻並聯，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於第一感測電阻和第三感測電阻之間，並且輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於第二感測電阻和第四感測電阻之間，並且其中，輸入交流電壓感測電路的輸入端與浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與輸入交流電壓過壓控制腳連接，輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且輸入交流電壓感測電路的接地端接第一基準地，並且其中，輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。

根據本創作的實施例的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路能夠對輸入交流電壓的欠壓和過壓進行感測，並且能夠在輸入交流電壓欠壓或過壓時，通過下拉開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳，來對開關電源進行掉電保護。這提高了開關電源的可靠性，並且降低開關電源的設計難度。

1‧‧‧供電電路

2‧‧‧輸入交流電壓感測電路

3‧‧‧欠壓和過壓控制電路

4‧‧‧開關電源

U1‧‧‧控制晶片

VCC‧‧‧通過下拉開關電源的供電電壓腳

CMP‧‧‧運算放大器輸出補償腳

R4、R6‧‧‧供電電阻

C1‧‧‧濾波電容

OVR‧‧‧輸入交流電壓過壓控制腳

BRO‧‧‧輸入交流電壓欠壓控制腳

R1、R2、R3、R5、R7‧‧‧感測電阻

VDD‧‧‧供電輸入腳

GND‧‧‧晶片基準地腳

DRP‧‧‧下拉保護腳

RT‧‧‧過溫保護控制腳

NTC‧‧‧外接負溫度係數

PUP‧‧‧上拉保護腳

Q1、Q2‧‧‧電晶體

Z1‧‧‧穩壓管

OP1‧‧‧隔離光耦

從下面結合附圖對本創作的具體實施方式的描述中，可以更好地理解本創作，其中：第1圖是示出根據本創作的實施例的應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。

第2圖是示出根據本創作的實施例的應用於共地開關電源的另一輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。

第3圖是示出根據本創作的實施例的應用於浮地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。

第4圖是示出根據本創作的實施例的應用於浮地開關電源的另一輸入 交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。

現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限於在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本創作更全面和完整，並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域技術人員。在圖中，為了清晰，可能誇大了區域和層的厚度。在附圖中，相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。

此外，所描述的特徵、結構、或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本創作的實施例的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本創作的技術方案而沒有所述特定細節中的一個或更多，或者可以採用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構、材料、或者操作以避免模糊本創作的主要技術創意。

根據本創作的實施例的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路能夠對輸入交流電壓的欠壓和過壓進行感測，並且能夠在輸入交流電壓欠壓或過壓時，通過下拉開關電源的供電電壓腳(即，VCC腳)或運算放大器輸出補償腳(即，CMP腳)，來對開關電源進行掉電保護。這提高了開關電源的可靠性，並且降低開關電源的設計難度。

第1圖是示出根據本創作的實施例的應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。如第1圖所示，根據本創作的實施例的應用於共地開關電源(4)的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路可以包括：供電電路(1)、輸入交流電壓感測電路(2)、以及欠壓和過壓控制電路(3)。其中，共地的含義是開關電源(4)的開關電源模組的接地與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的接地相同。

在實施例中，共地開關電源(4)可以包括開關電源模組。在示例中，開關電源模組的輸入交流電壓輸出端可以與供電電路(1)的輸 入端、輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。在示例中，Bulk電容電壓是整流橋後的高壓儲能電容電壓，該電壓是用於向供電電路(1)和輸入交流電壓感測電路(2)提供輸入電壓。此外，在示例中，開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的下拉保護腳(即，DRP腳)連接，並且開關電源模組的控制晶片的GND腳接地。第1圖以及第2圖中的接地相同並且連接在一起。

在實施例中，供電電路(1)可以包括供電電阻R4和濾波電容C1。在示例中，供電電阻R4和濾波電容C1可以按順序串聯連接在供電電路(1)的輸入端和接地端之間，並且供電電路(1)的輸出端位於供電電阻R4和濾波電容C1之間。

在實施例中，供電電路(1)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。供電電路(1)的輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的供電輸入腳(即，VDD腳)連接。供電電路(1)的接地端可以接地。作為示例，供電電路(1)可以用於向欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1提供工作電壓。

在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)可以包括感測電阻R1、R2和R3。在示例中，感測電阻R1、R2和R3可以按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間，輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以位於感測電阻R1和R2之間，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以位於感測電阻R2和R3之間。在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、供電電路(1)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)連接，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的 控制晶片U1的輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)連接。輸入交流電壓感測電路(2)的接地端可以接地。作為示例，輸入交流電壓感測電路(2)可以用於對輸入交流電壓進行感測。

第2圖是示出根據本創作的實施例的應用於共地開關電源的另一輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。如第2圖所示，在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)可以包括感測電阻R1、R2、R3和R5。在示例中，感測電阻R1和R3可以按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間，並且感測電阻R2和R5也可以按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間並且與感測電阻R1和R3並聯。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以位於感測電阻R1和R3之間，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以位於感測電阻R2和R5之間。在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、供電電路(1)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)連接，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)連接。輸入交流電壓感測電路(2)的接地端可以接地。作為示例，輸入交流電壓感測電路(2)可以用於對輸入交流電壓進行感測。

在實施例中，欠壓和過壓控制電路(3)可以包括控制晶片U1。在示例中，控制晶片U1可以包括輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)、輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)、供電輸入腳(即，VDD腳)、晶片基準地腳(即，GND腳)、下拉保護腳(即，DRP腳)、以及過溫保護控制腳(即，RT腳)。例如，控制晶片U1可以是OB3631A。

在實施例中，控制晶片U1的BRO腳可以與輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端連接。控制晶片U1的OVR腳可以與輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端連接。控制晶片U1的VDD腳可以與供電 電路(1)的輸出端連接。控制晶片U1的GND腳可以接地。控制晶片U1的DRP腳可以與開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳連接。控制晶片U1的RT腳可以可選地經由外接負溫度係數(Negative Temperature Coefficient,NTC)熱敏電阻接地。

在實施例中，應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路可以存在四個工作狀態。作為示例，在第一工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到BRO腳的電壓低於預設的欠壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的DRP腳下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳(例如，該下拉動作用於將VCC或CMP腳接地，並且DRP腳下拉阻抗為50歐姆)，從而對共地開關電源進行掉電保護。

作為示例，在第二工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到BRO腳的電壓高於欠壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的DRP腳解除下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳，從而使得共地開關電源恢復正常工作。

作為示例，在第三工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到OVR腳的電壓高於預設的過壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的DRP腳下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳，從而對共地開關電源進行掉電保護。

作為示例，在第四工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到OVR腳的電壓低於過壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的DRP腳解除下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳，從而使得共地開關電源恢復正常工作。

第3圖是示出根據本創作的實施例的應用於浮地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。如第1圖所示，根據本創作的實施例的應用於浮地開關電源(4)的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路可以包括：供電電路(1)、輸入交流電壓感測電路(2)、以及欠壓和過壓 控制電路(3)。其中，浮地的含義是開關電源(4)的開關電源模組的接地與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的接地不相同。

在實施例中，浮地開關電源(4)可以包括開關電源模組。在示例中，開關電源模組的輸入交流電壓輸出端可以與供電電路(1)的輸入端、輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。在示例中，Bulk電容電壓是整流橋後的高壓儲能電容電壓，用於向供電電路(1)和輸入交流電壓感測電路(2)提供輸入電壓。此外，在示例中，開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的上拉保護腳(即，PUP腳)連接，並且開關電源模組的控制晶片的GND腳接地，該接地與下面描述的控制晶片U1的接地不同。

在實施例中，供電電路(1)可以包括供電電阻R4和R6、濾波電容C1、電晶體Q2和穩壓管Z1。在示例中，供電電阻R4的一端可以與供電電路(1)的輸入端連接，並且另一端可以與電晶體Q2的集極連接。供電電阻R6的一端可以與供電電路(1)的輸入端連接，並且另一端可以與電晶體Q2的基極和穩壓管Z1的負極連接。電晶體Q2的發射極可以與供電電路(1)的輸出端和濾波電容C1的正端連接。濾波電容C1的負端可以與供電電路(1)的接地端連接。穩壓管Z1的正極可以與供電電路(1)的接地端連接。

在實施例中，供電電路(1)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。供電電路(1)的輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的供電輸入腳(即，VDD腳)連接。供電電路(1)的接地端可以接地。作為示例，供電電路(1)可以用於向欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1提供工作電壓。

在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)可以包括感測電阻R1、R2和R3。在示例中，感測電阻R1、R2和R3可以按順序串聯連接 在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間，輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以位於感測電阻R1和R2之間，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以位於感測電阻R2和R3之間。在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、供電電路(1)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)連接，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)連接。輸入交流電壓感測電路(2)的接地端可以接地。作為示例，輸入交流電壓感測電路(2)可以用於對輸入交流電壓進行感測。

第4圖是示出根據本創作的實施例的應用於浮地開關電源的另一輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路的圖示。如第4圖所示，在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)可以包括感測電阻R1、R2、R3和R7。在示例中，感測電阻R1和R3可以按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間，並且感測電阻R2和R7也可以按順序串聯連接在輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端和接地端之間並且與感測電阻R1和R3並聯。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以位於感測電阻R1和R3之間，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以位於感測電阻R2和R7之間。在實施例中，輸入交流電壓感測電路(2)的輸入端可以與開關電源模組的輸入交流電壓輸出端、供電電路(1)的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接。輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)連接，並且輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端可以與欠壓和過壓控制電路(3)的控制晶片U1的輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)連接。輸入交流電壓感測電路(2)的接地端可以接地。作為示例，輸入交流電壓感測電路(2)可以用於對輸入交流電壓進行感測。

在實施例中，欠壓和過壓控制電路(3)可以包括控制晶片U1、隔離光耦OP1、電阻R5和電晶體Q1。在示例中，控制晶片U1可以包括輸入交流電壓欠壓控制腳(即，BRO腳)、輸入交流電壓過壓控制腳(即，OVR腳)、供電輸入腳(即，VDD腳)、晶片基準地腳(即，GND腳)、上拉保護腳(即，PUP腳)、以及過溫保護控制腳(即，RT腳)。例如，控制晶片U1可以是OB3631B。

在實施例中，控制晶片U1的BRO腳可以與輸入交流電壓感測電路(2)的第二輸出端連接。控制晶片U1的OVR腳可以與輸入交流電壓感測電路(2)的第一輸出端連接。控制晶片U1的VDD腳可以與供電電路(1)的輸出端連接。控制晶片U1的GND腳可以接地。控制晶片U1的RT腳可以可選地經由外接NTC熱敏電阻接地。

在實施例中，控制晶片U1的PUP腳可以經由隔離光耦OP1、電阻R5和電晶體Q1與開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳連接。作為示例，具體地，控制晶片U1的PUP腳可以與隔離光耦OP1的發光二極體的正端連接，並且隔離光耦OP1的發光二極體的負端可以接地(該接地與下面描述的控制晶片U1的接地相同)。隔離光耦OP1的光敏雙極性接面電晶體的第一輸出端可以與電阻R5的一端和電晶體Q1的基極連接，並且第二輸出端可以接地(該接地與上面描述的開關電源模組的接地相同)。電阻R5的另一端可以與電晶體Q1的發射極和開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳連接。電晶體Q1的集極可以接地(該接地與上面描述的開關電源模組的接地相同)。

在實施例中，應用於浮地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路可以存在四個工作狀態。作為示例，在第一工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到BRO腳的電壓低於預設的欠壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的PUP腳提供電流至隔離光藕OP1的發光二極體的正端，以便隔離光藕OP1的兩個輸出端導通，通過電阻R5和電晶體Q1，下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳，從 而對浮地開關電源進行掉電保護。

作為示例，在第二工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到BRO腳的電壓高於欠壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的PUP腳解除提供電流至隔離光藕OP1的發光二極體的正端，以便隔離光藕OP1的兩個輸出端截止導通，從而使得浮地開關電源恢復正常工作。

作為示例，在第三工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到OVR腳的電壓高於預設的過壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的PUP腳提供電流至隔離光藕OP1的發光二極體的正端，以便隔離光藕OP1的兩個輸出端導通，通過電阻R5和電晶體Q1，下拉開關電源模組的控制晶片的VCC或CMP腳，從而對浮地開關電源進行掉電保護。

作為示例，在第四工作狀態中，通過輸入交流電壓感測電路(2)，當控制晶片U1感測到OVR腳的電壓低於過壓內部基準電壓時，使得控制晶片U1的PUP腳解除提供電流至隔離光藕OP1的發光二極體的正端，以便隔離光藕OP1的兩個輸出端截止導通，從而使得浮地開關電源恢復正常工作。

根據本創作的實施例的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路能夠對輸入交流電壓的欠壓和過壓進行感測，並且能夠在輸入交流電壓欠壓或過壓時，通過下拉開關電源的VCC或CMP腳，來對開關電源進行掉電保護。這提高了開關電源的可靠性，並且降低開關電源的設計難度。

本創作並不局限於上文所描述並在圖中示出的特定配置。為了簡明起見，這裡省略對已知配置的詳細描述。本創作的配置並不限於所描述和示出的具體配置，本領域技術人員可以在領會本創作的精神之後，作出各種改變、修改和添加。

1‧‧‧供電電路

2‧‧‧輸入交流電壓感測電路

3‧‧‧欠壓和過壓控制電路

4‧‧‧開關電源

U1‧‧‧控制晶片

VCC‧‧‧通過下拉開關電源的供電電壓腳

CMP‧‧‧運算放大器輸出補償腳

R4‧‧‧供電電阻

C1‧‧‧濾波電容

OVR‧‧‧輸入交流電壓過壓控制腳

BRO‧‧‧輸入交流電壓欠壓控制腳

R1、R2、R3‧‧‧感測電阻

VDD‧‧‧供電輸入腳

GND‧‧‧晶片基準地腳

DRP‧‧‧下拉保護腳

RT‧‧‧過溫保護控制腳

NTC‧‧‧外接負溫度係數

Claims (9)

1. 一種應用於共地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，包括：供電電路、輸入交流電壓感測電路、以及欠壓和過壓控制電路；並且其中，所述欠壓和過壓控制電路包括控制晶片，所述控制晶片包括輸入交流電壓欠壓控制腳、輸入交流電壓過壓控制腳、供電輸入腳、晶片基準地腳、下拉保護腳、以及過溫保護控制腳；並且其中，所述輸入交流電壓欠壓控制腳與所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端連接，所述輸入交流電壓過壓控制腳與所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端連接，所述供電輸入腳與所述供電電路的輸出端連接，所述晶片基準地腳接地，所述下拉保護腳與所述共地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳連接，所述過溫保護控制腳經由外接負溫度係數熱敏電阻接地；並且其中，所述控制晶片在所述輸入交流電壓欠壓控制腳的電壓低於欠壓內部基準電壓時或在所述輸入交流電壓過壓控制腳的電壓高於過壓內部基準電壓時，利用所述下拉保護腳來下拉所述共地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳，從而對所述共地開關電源進行掉電保護。
2. 如申請專利範圍第1項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述供電電路包括供電電阻和濾波電容，所述供電電阻和所述濾波電容按順序串聯連接在所述供電電路的輸入端和接地端之間，並且所述供電電路的輸出端位於所述供電電阻和所述濾波電容之間，並且其中，所述供電電路的輸入端與所述共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述輸入交流電壓感測電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述供電電路的輸出端與所述供電輸入腳連接，所述供電電路的接地端接地，並且其中，所述供電電路用於向所述控制晶片提供工作電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其 中，所述輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻，所述第一感測電阻、所述第二感測電阻和所述第三感測電阻按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於所述第一感測電阻和所述第二感測電阻之間，並且所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於所述第二感測電阻和所述第三感測電阻之間，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路的輸入端與所述共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與所述輸入交流電壓過壓控制腳連接，所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與所述輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且所述輸入交流電壓感測電路的接地端接地，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。
4. 如申請專利範圍第1項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻、第三感測電阻和第四感測電阻，所述第一感測電阻和所述第三感測電阻按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，所述第二感測電阻和所述第四感測電阻也按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間並且與所述第一感測電阻和所述第三感測電阻並聯，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於所述第一感測電阻和所述第三感測電阻之間，並且所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於所述第二感測電阻和所述第四感測電阻之間，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路的輸入端與所述共地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與所述輸入交流電壓過壓控制腳連接，所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與所述輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且所述輸入交流電壓感測電路的接地端接地，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。
5. 一種應用於浮地開關電源的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，包括：供電電路、輸入交流電壓感測電路、以及欠壓和過壓控制電路；並且其中，所述欠壓和過壓控制電路包括控制晶片、隔離光耦、控制電阻和控制電晶體，所述控制晶片包括輸入交流電壓欠壓控制腳、輸入交流電壓過壓控制腳、供電輸入腳、晶片基準地腳、上拉保護腳、以及過溫保護控制腳；並且其中，所述輸入交流電壓欠壓控制腳與所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端連接，所述輸入交流電壓過壓控制腳與所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端連接，所述供電輸入腳與所述供電電路的輸出端連接，所述晶片基準地腳接第一基準地，所述上拉保護腳經由所述隔離光耦、所述控制電阻和所述控制電晶體與所述浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳連接，所述過溫保護控制腳經由外接負溫度係數熱敏電阻接第一基準地；並且其中，所述控制晶片在所述輸入交流電壓欠壓控制腳的電壓低於欠壓內部基準電壓時或在所述輸入交流電壓過壓控制腳的電壓高於過壓內部基準電壓時，利用所述上拉保護腳提供電流至所述隔離光藕以使得所述隔離光藕的兩個輸出端導通，通過所述控制電阻和所述控制電晶體來下拉所述浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償腳，從而對所述浮地開關電源進行掉電保護。
6. 如申請專利範圍第5項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述隔離光耦包括發光二極體和光敏雙極性接面電晶體，並且其中，所述上拉保護腳與所述發光二極體的正端連接，並且所述發光二極體的負端接第二基準地，所述光敏雙極性接面電晶體的第一輸出端與所述控制電阻的一端和所述控制電晶體的基極連接，並且所述光敏雙極性接面電晶體的第二輸出端接第二基準地，所述控制電阻的另一端與所述控制電晶體的發射極和所述浮地開關電源的供電電壓腳或運算放大器輸出補償 腳連接，並且所述控制電晶體的集極接第二基準地。
7. 如申請專利範圍第5項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述供電電路包括第一供電電阻、第二供電電阻、濾波電容、供電電晶體和供電穩壓管，所述第一供電電阻的一端與所述供電電路的輸入端連接並且另一端與所述供電電晶體的集極連接，所述第二供電電阻的一端與所述供電電路的輸入端連接並且另一端與所述供電電晶體的基極和所述供電穩壓管的負極連接，所述供電電晶體的發射極與所述供電電路的輸出端和所述濾波電容的正端連接，所述濾波電容的負端與所述供電電路的接地端接，並且所述供電穩壓管的正極與所述供電電路的接地端連接，並且其中，所述供電電路的輸入端與所述浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述輸入交流電壓感測電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述供電電路的輸出端與所述供電輸入腳連接，所述供電電路的接地端接第一基準地，並且其中，所述供電電路用於向所述控制晶片提供工作電壓。
8. 如申請專利範圍第5項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻和第三感測電阻，所述第一感測電阻、所述第二感測電阻和所述第三感測電阻按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於所述第一感測電阻和所述第二感測電阻之間，並且所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於所述第二感測電阻和所述第三感測電阻之間，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路的輸入端與所述浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與所述輸入交流電壓過壓控制腳連接，所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與所述輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且所述輸入交流電壓感測電路的接地端接第一基準地，並且 其中，所述輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。
9. 如申請專利範圍第5項所述的輸入交流電壓欠壓和過壓保護電路，其中，所述輸入交流電壓感測電路包括第一感測電阻、第二感測電阻、第三感測電阻和第四感測電阻，所述第一感測電阻和所述第三感測電阻按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間，所述第二感測電阻和所述第四感測電阻也按順序串聯連接在所述輸入交流電壓感測電路的輸入端和接地端之間並且與所述第一感測電阻和所述第三感測電阻並聯，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端位於所述第一感測電阻和所述第三感測電阻之間，並且所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端位於所述第二感測電阻和所述第四感測電阻之間，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路的輸入端與所述浮地開關電源的輸入交流電壓輸出端、所述供電電路的輸入端、以及bulk電容電壓的輸出端連接，所述輸入交流電壓感測電路的第一輸出端與所述輸入交流電壓過壓控制腳連接，所述輸入交流電壓感測電路的第二輸出端與所述輸入交流電壓欠壓控制腳連接，並且所述輸入交流電壓感測電路的接地端接第一基準地，並且其中，所述輸入交流電壓感測電路用於對輸入交流電壓進行感測。

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