一种用于开关电源的掉电延时保护电路制造技术

技术编号:19701507 阅读:27 留言:0更新日期:2018-12-08 13:54
本发明专利技术涉及一种用于开关电源的掉电延时保护电路,属于开关电源技术领域,解决了现有技术中掉电延时保护电路放电深度不足、多负载时供电不可控的问题。本发明专利技术公开的掉电延时保护电路包括MOS开关子电路、延时保护子电路和MOS掉电保护子电路,其中,MOS开关子电路、MOS掉电保护子电路中均采用金属氧化物半导体场效应管替代现有技术中的二极管进行能量传输,解决了现有二极管压降大造成电容放电有效时间不足的问题;同时,由于采用的金属氧化物半导体场效应管具有可控通断功能,解决了现有技术中输入电源掉电后,电容为输入电源所接的其他设备进行供电造成供电对象不可控的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于开关电源的掉电延时保护电路
本专利技术涉及开关电源
,尤其涉及一种用于开关电源的掉电延时保护电路。
技术介绍
现有的开关电源控制电路中一般会涉及到掉电延时保护电路,其主要作用是在输入电源掉电之后,能够额外为开关电源控制电路延时供电一段时间,保证开关电源控制电路能够记录下掉电前开关电源运行状态信息。现有掉电延时保护电路主要分为两种。一种主要由电容和二极管组成,比较常见,但是存在如下缺点:1)电容充电时,充电电流的大小无法控制,容易对输入电源造成较大冲击,甚至烧毁;2)输入电源掉电后,电容通过二极管放电,由于放电电流通过二极管会产生一定压降,降低了电容放电深度,会缩短掉电延时保护电路的延时供电时间。另一种主要由电容、限流电阻和二极管组成,通过限流电阻,克服了第一种电路的缺点,保证了掉电延时保护电路不会对输入电源造成冲击,但是仍然存在着电容放电深度不足、多负载时供电对象不可控等严重问题。
技术实现思路
鉴于上述的分析,本专利技术实施例旨在提供一种用于开关电源的掉电延时保护电路,用以解决现有技术中掉电延时保护电路放电深度不足、多负载时供电不可控的问题。一方面,本专利技术实施例提供了一种用于开关电源的掉电延时保护电路,包括MOS开关子电路、延时保护子电路和MOS掉电保护子电路;所述MOS开关子电路的输入端与输入电源的输出端连接,其输出端一路与所述开关电源控制电路的供电端正极连接,另一路经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;并且,所述MOS掉电保护子电路的充放电端与所述MOS开关子电路的输出端连接;输入电源正常供电时,所述MOS开关子电路导通,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路充电;输入电源断电时,所述MOS开关子电路断开,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路放电。上述技术方案的有益效果如下:采用的MOS掉电保护子电路中不包括二极管,可采用金属氧化物半导体场效应管替代,其性能更适用于本专利技术,解决了现有技术采用二极管造成电容放电有效时间不足的问题;同时,由于引入的MOS开关子电路具有可控通断功能,解决了现有技术中输入电源掉电后,电容为输入电源所接的其他用电设备供电造成的供电对象不可控的问题。基于上述方法的另一个实施例中,所述MOS开关子电路包括单向导通器、驱动器1、MOS开关1;所述单向导通器的阳极与所述输入电源输出端连接,并经所述驱动器1与MOS开关1的栅极连接,其阴极一路直接与开关电源控制电路的供电端正级连接,另一路经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;所述MOS开关1的源极接地或接负电源,其漏极与延时保护子电路输入参考地端连接。上述技术方案的有益效果是:驱动器1用于驱动MOS开关1正常工作。驱动器1可采用多种形式,例如常用的电源和电阻(电源+电阻)的形式,或电源+驱动芯片+电阻的形式。采用MOS开关1用于MOS开关子电路带来的好处是,可以将输入电源与后面的MOS掉电保护子电路隔离控制,当输入电源掉电后,MOS掉电保护子电路中的电容不会再为输入电源所接其他用电对象供电,且只为本专利技术中的开关电源控制电路单独供电,因此其供电过程可控。进一步,所述延时保护子电路包括延时器件、驱动器2;所述延时器件与所述驱动器串联;所述延时器件,用于对MOS掉电保护电路的冲放电速度进行限制,延长输入电源的供电时间;所述驱动器2,用于驱动MOS掉电保护子电路进行充放电。上述进一步方案的有益效果是:驱动器2用于驱动MOS掉电保护子电路中的MOS开关(即MOS开关2)正常工作,延时器件用于保证MOS开关的控制端(栅极)电压充电时缓慢上升到线性区、饱和区,最终达到导通,放电时缓慢从饱和区下降到线性区,最终到达截止区,停止放电,即对MOS掉电保护电路的冲放电速度进行限制,延长输入电源的供电时间。进一步,所述MOS掉电保护子电路包括可充电式储能器、MOS开关2、限流器;所述MOS开关2的栅极与所述驱动器2的输出端连接,其源极与漏极之间通过所述限流器连接,并且,其源极经所述可充电式储能器与所述单向导通器的阴极、所述开关电源控制电路供电端阳极连接,其漏极与所述开关电源控制电路供电端负极连接。上述进一步方案的有益效果是:可充电式储能器,用于在输入电源正常工作时,进行充电,在输入电源断电、掉电后,进行放电,延长为开关电源控制电路供电的时间。MOS开关2,用于控制可充电式储能器的充放电状态。限流器,用于限制通过可充电式储能器的电流大小。进一步,所述单向导通器采用二极管D1,所述驱动器采用电阻R1和输入电源,所述MOS开关采用场效应管Q1;所述D1的阳极与输入电源的正极连接,并经电阻R1与场效应管Q1的栅极连接,D1的阴极与开关电源控制电路的供电端正极连接,并经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;所述场效应管Q1的源极与输入电源的负极连接,其漏极与延时保护子电路输入参考地端连接。上述进一步方案的有益效果是:相比权2,上述进一步方案简化了电路,仅采用3个元器件即可实现相应功能。二极管D1,在输入电源正常工作时,单向导通,对后级电路供电,在输入电源断电、掉电后,反向截止,防止可充电式储能器对与输入电源连接的其他用电设备放电。MOS开关1,在输入电源正常工作时,处于导通状态,在输入电源断电、掉电后,处于关闭状态。电阻R1,用于限制MOS开关1的栅极驱动电流大小。进一步,所述延时保护子电路包括电阻R2、电容C2;所述电阻R2的一端与所述二极管D1的阴极连接,并与所述MOS掉电保护子电路充放电端、所述开关电源控制电路供电端正极连接,所述电阻R2的另一端与MOS开关2的栅极连接,并经电容C2与所述开关电源控制电路供电端负极、MOS开关1的漏极、MOS开关2的漏极连接。上述进一步方案的有益效果是:相比权3,上述进一步方案简化了电路,仅采用2个元器件即可实现驱动器2和延时器件的功能。具体地,电阻R2相当于驱动器2,驱动MOS掉电保护子电路中的MOS开关(即MOS开关2)正常工作。而电阻R2、电容C2的组合相当于延时器件,对MOS掉电保护子电路的充放电速度进行限制,延长对开关电源控制电路的供电时间。进一步,所述可充电储能器采用电容C1,所述MOS开关2采用MOS场效应管Q2,所述限流器采用电阻R3;所述电容C1包括阳极和阴极,所述阳极与所述电阻R2的一端、所述二极管D1的阴极连接,所述阴极与所述MOS场效应管Q2的源极连接;所述MOS场效应管Q2的源极与其漏极之间通过电阻R3连接,所述MOS场效应管Q2的漏极还与所述开关电源控制电路的供电端负极连接,并与场效应管Q1的漏极连接。上述进一步方案的有益效果是:相比权4,上述进一步方案简化了电路,仅采用3个元器件即可实现可充电式储能器、MOS开关2、限流器的功能。具体地,电容C1相当于可充电式储能器,MOS场效应管Q2相当于MOS开关2,电阻R3相当于限流器。C1在输入电源正常工作时储存能量,在输入电源断电、掉电后放电,为控制电路供电;Q2在输入电源正常工作时,在C1充电过程中,配合R3限制C1充电电流,在输入电源断电、掉电后,为C1放电电流提供低阻通路;电阻R3主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关电源的掉电延时保护电路,其特征在于,包括MOS开关子电路、延时保护子电路和MOS掉电保护子电路;所述MOS开关子电路的输入端与输入电源的输出端连接,其输出端一路与所述开关电源控制电路的供电端正极连接,另一路经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;并且,所述MOS掉电保护子电路的充放电端与所述MOS开关子电路的输出端连接;输入电源正常供电时,所述MOS开关子电路导通,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路充电;输入电源断电时,所述MOS开关子电路断开,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路放电。

【技术特征摘要】
1.一种用于开关电源的掉电延时保护电路,其特征在于,包括MOS开关子电路、延时保护子电路和MOS掉电保护子电路;所述MOS开关子电路的输入端与输入电源的输出端连接,其输出端一路与所述开关电源控制电路的供电端正极连接,另一路经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;并且,所述MOS掉电保护子电路的充放电端与所述MOS开关子电路的输出端连接;输入电源正常供电时,所述MOS开关子电路导通,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路充电;输入电源断电时,所述MOS开关子电路断开,所述延时保护子电路工作,所述MOS掉电保护子电路放电。2.根据权利要求1所述的用于开关电源的掉电延时保护电路,其特征在于,所述MOS开关子电路包括单向导通器、驱动器1、MOS开关1;所述单向导通器的阳极与所述输入电源输出端连接,并经所述驱动器1与MOS开关1的栅极连接,其阴极一路直接与开关电源控制电路的供电端正级连接,另一路经所述延时保护子电路、MOS掉电保护子电路与所述开关电源控制电路的供电端负极连接;所述MOS开关1的源极接地或接负电源,其漏极与延时保护子电路输入参考地端连接。3.根据权利要求2所述的用于开关电源的掉电延时保护电路,其特征在于,所述延时保护子电路包括延时器件、驱动器2;所述延时器件与所述驱动器串联;所述延时器件,用于对MOS掉电保护电路的冲放电速度进行限制,延长输入电源的供电时间;所述驱动器,用于驱动MOS掉电保护子电路进行充放电。4.根据权利要求3所述的用于开关电源的掉电延时保护电路,其特征在于,所述MOS掉电保护子电路包括可充电式储能器、MOS开关2、限流器;所述MOS开关2的栅极与所述驱动器2的输出端连接,其源极与漏极之间通过所述限流器连接,并且,其源极经所述可充电式储能器与所述单向导通器的阴极、所述开关电源控制电路供电端阳极连接,其漏极与所述开关电源控制电路供电端负极连接。5.根据权利要求4所述的用于开关...

【专利技术属性】
技术研发人员:张斌王新兵曹海江郭鑫
申请(专利权)人:北京机械设备研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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