一种次级过功率保护电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开一种次级过功率保护电路，其包括电压跟随电路和电压误差放大电路，电压跟随电路输出一与电压采样信号相等的电压跟随信号至电压误差放大电路；该电压误差放大电路用于对该电压跟随信号和开关电源的输出电压信号进行求和得到求和信号，并将该求和信号与基准电压信号进行比较以输出一个电压信号实现开关电源的闭环控制；当求和信号与基准电压信号相等时，该电压误差放大电路无输出，该预设的基准电压限制电压跟随信号与开关电源最大允许的输出电压为反向变化，从而限制开关电源允许的最大输出功率，避免了开关电源由于过载使用而导致的寿命衰减，有利于降低电源产品的售后维护费用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源
，尤其涉及一种次级过功率保护电路及开关电源。
技术介绍
开关电源中往往设置有恒流源电路，以保证开关电源在宽电压输入情况下仍然能正常工作。以LED驱动电源为例(后文简称为电源)，为了配合LED的伏安特性，该电源一般使用恒流驱动的方式。由于LED产品具有多样性，大部分电源被设计成可编程的方式，即通过可编程的方式设置输出电流，以满足不同输出参数的需求。当输出电流变化时，如果要保证电源最大输出电压不变，则一般有两种设计方案：(1)电源的最大输出功率设计在最大输出电压点上，最大输出电流等于最大输出功率除以最大输出电压，该方案的缺点是当LED产品的实际应用电压越小于电源最大输出电压时，电源的实际最大输出功率越小，其值可能远远小于该电源设计时的满载输出功率，由于电源的满载输出功率越高一般价格也越高，因此，该电源的性价比较低；(2)设计电源在一定输出电压范围内都可以输出最大功率，也即最大允许输出电流随输出电压变化，输出电压较低时允许的输出电流较高，这种方案的缺陷是电源有可能被过功率使用，长期过功率使用会减少电源寿命。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种次级过功率保护电路，用于开关电源，其结构简单，该开关电源最大允许的输出电压跟随输出电流反向变化，从而限制了允许的最大输出功率。为解决上述技术问题，本技术采用如下所述的技术方案：一种次级过功率保护电路，用于开关电源，所述次级过功率保护电路包括电压跟随电路和电压误差放大电路，其中：所述电压跟随电路的输入端与开关电源的输出电流取样端连接而获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该电压跟随电路的输出端则连接于电压误差放大电路，该电压跟随电路输出一与所述电压采样信号相等的电压跟随信号至所述电压误差放大电路；所述电压误差放大电路与开关电源的电压输出侧连接而采样开关电源的输 出电压，所述电压误差放大电路还接入有一预设的基准电压信号，该电压误差放大电路的输出端连接开关电源的初级功率控制电路，该电压误差放大电路用于对该电压跟随信号和开关电源的输出电压信号进行求和得到求和信号，并将该求和信号与所述基准电压信号进行比较以输出一个电压信号实现开关电源的闭环控制；当求和信号与所述基准电压信号相等时，该电压误差放大电路无输出，该预设的基准电压限制所述电压跟随信号与开关电源最大允许的输出电压为反向变化，从而限制开关电源允许的最大输出功率。进一步地，所述电压跟随电路包括一NPN三极管Q'1，其基极通过偏置电阻R'1连接电压采样信号端，NPN三极管Q'1的集电极接供电端，NPN三极管Q'1的发射极通过一偏置电阻R'2接地，其发射极还与电压误差放大电路的输入端连接。进一步地，所述电压跟随电路包括一运算放大器U2，其同相输入端通过电阻R'3连接电压采样信号Vref_I端，该运算放大器U2的反相输入端与其输出端连接，该运算放大器U2的输出端连接电压误差放大电路的输入端。进一步地，所述电压跟随电路包括PNP三极管Q1、NPN三极管Q2，所述PNP三极管Q1的基极连接所述电压采样信号端，其集电极接地，其发射极通过偏置电阻R2与供电端Vcc连接，其发射极还与NPN三极管Q2的基极连接；所述NPN三极管Q2的集电极与供电端Vcc连接，其发射极通过偏置电阻R3接地，其发射极还与电压误差放大电路的一个输入端连接,所述PNP三极管Q1、NPN三极管Q2的be结电压相等。进一步地，电压误差放大电路包括运算放大器U1、电阻R4、电阻R5、及连接于运算放大器U1输出端和反相输入端之间的电容C1，所述运算放大器U1的反相输入端通过电阻R4连接于所述电压跟随电路的输出端，该输入端还通过电阻R5与所述开关电源的输出电压端连接，该运算放大器U1的同相输入端与预设的基准电压端连接，该运算放大器U1的的输出端用于连接开关电源的初级功率控制电路。进一步地，电压误差放大电路包括运算放大器U'1、电阻R'4、电阻R'5、电阻R'6、及连接于运算放大器U'1输出端和反相输入端之间的电容C'1，所述运算放大器U'1的同相输入端通过电阻R'4连接于所述电压跟随电路的输出端，该输入端还通过电阻R'5与所述开关电源的输出电压端连接，该运算放大器U'1的的反相输入端通过电阻R'6与预设的基准电压端连接，该运算放大器U'1的的输出端用于连接开关电源的初级功率控制电路。进一步地，所述电压跟随电路包括一RC滤波电路，该RC滤波电路的电阻R11一端连接于所述电压采样信号端，另一端连接于PNP三极管Q1的基极，该RC滤波电路的电容C2一端连接于PNP三极管Q1的基极，另一端接地。进一步地，所述次级过功率保护电路还包括电压基准电路，用于产生预设 的基准电压，所述电压基准电路包括一NPN三极管Q3、偏置电阻R17、稳压二极管ZD1，所述NPN三极管Q3的发射极连接于运算放大器U1A的同相输入端，其基极连接于稳压二极管ZD1的阴极，稳压二极管ZD1的阳极接地，所述NPN三极管Q3的集电极与开关电源的输出电压端连接，偏置电阻R17连接于NPN三极管Q3的基极与集电极之间。进一步地，一种开关电源，包括主变压器T1，位于主变压器T1初级侧的电源输入端，与电源输入端连接的初级功率控制电路，位于变压器T1次级侧的次级控制电路，以及用于将次级控制电路的反馈信号传递到功率控制电路的隔离器件，所述次级控制电路包括电流控制回路、电压控制回路，其中，所述电压控制回路包括如上所述的各种结构的次级过功率保护电路，所述电压采样信号由电流控制回路产生。进一步地，所述次级控制电路还包括二极管D1、二极管D2，所述二极管D2的阴极连接于电流控制回路的输出端，其阳极连接于隔离器件的输入端，所述二极管D1的阴极连接于电压误差放大电路的输出端，其阳极连接于隔离器件的输入端。本技术的有益技术效果在于：本技术的次级过功率保护电路包括电压跟随电路和电压误差放大电路，所述电压跟随电路的输入端与开关电源的输出电流取样端连接而获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该电压跟随电路的输出端则连接于电压误差放大电路，该电压跟随电路输出一与所述电压采样信号相等的电压跟随信号至所述电压误差放大电路；所述电压误差放大电路与开关电源的电压输出侧连接而采样开关电源的输出电压，所述电压误差放大电路还接入有一预设的基准电压信号，该电压误差放大电路的输出端连接开关电源的初级功率控制电路，该电压误差放大电路用于对该电压跟随信号和开关电源的输出电压信号进行求和得到求和信号，并将该求和信号与所述基准电压信号进行比较以输出一个电压信号实现开关电源的闭环控制；当求和信号与所述基准电压信号相等时，该电压误差放大电路无输出，该预设的基准电压限制所述电压跟随信号与开关电源最大允许的输出电压为反向变化，从而限制开关电源允许的最大输出功率，避免了开关电源由于过载使用而导致的寿命衰减，有利于降低电源产品的售后维护费用。附图说明图1是在实施例1中次级过功率保护电路的电路图。图2是在实施例2中次级过功率保护电路的电路图。图3是在实施例3中次级过功率保护电路的电路图。图4是在实施例4中次级过功率保护电路的电路图。图5是以图1为基本电路的一种开关电源的结构示意图。图6是图5中次级控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种次级过功率保护电路，用于开关电源，其特征在于，所述次级过功率保护电路包括电压跟随电路和电压误差放大电路，其中：所述电压跟随电路的输入端与开关电源的输出电流取样端连接而获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该电压跟随电路的输出端则连接于电压误差放大电路，该电压跟随电路输出一与所述电压采样信号相等的电压跟随信号至所述电压误差放大电路；所述电压误差放大电路与开关电源的电压输出侧连接而采样开关电源的输出电压，所述电压误差放大电路还接入有一预设的基准电压信号，该电压误差放大电路的输出端连接开关电源的初级功率控制电路，该电压误差放大电路用于对该电压跟随信号和开关电源的输出电压信号进行求和得到求和信号，并将该求和信号与所述基准电压信号进行比较以输出一个电压信号实现开关电源的闭环控制；当求和信号与所述基准电压信号相等时，该电压误差放大电路无输出，该预设的基准电压限制所述电压跟随信号与开关电源最大允许的输出电压为反向变化，从而限制开关电源允许的最大输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种次级过功率保护电路，用于开关电源，其特征在于，所述次级过功率保护电路包括电压跟随电路和电压误差放大电路，其中：所述电压跟随电路的输入端与开关电源的输出电流取样端连接而获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该电压跟随电路的输出端则连接于电压误差放大电路，该电压跟随电路输出一与所述电压采样信号相等的电压跟随信号至所述电压误差放大电路；所述电压误差放大电路与开关电源的电压输出侧连接而采样开关电源的输出电压，所述电压误差放大电路还接入有一预设的基准电压信号，该电压误差放大电路的输出端连接开关电源的初级功率控制电路，该电压误差放大电路用于对该电压跟随信号和开关电源的输出电压信号进行求和得到求和信号，并将该求和信号与所述基准电压信号进行比较以输出一个电压信号实现开关电源的闭环控制；当求和信号与所述基准电压信号相等时，该电压误差放大电路无输出，该预设的基准电压限制所述电压跟随信号与开关电源最大允许的输出电压为反向变化，从而限制开关电源允许的最大输出功率。2.如权利要求1所述的次级过功率保护电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括一NPN三极管Q'1，其基极通过偏置电阻R'1连接电压采样信号端，NPN三极管Q'1的集电极接供电端，NPN三极管Q'1的发射极通过一偏置电阻R'2接地，NPN三极管Q'1的发射极还与电压误差放大电路的输入端连接。3.如权利要求1所述的次级过功率保护电路，其特征在于，所述电压跟随电路还可以包括一运算放大器U2，其同相输入端通过电阻R'3连接电压采样信号Vref_I端，该运算放大器U2的反相输入端与其输出端连接，该运算放大器U2的输出端连接电压误差放大电路的输入端。4.如权利要求1所述的次级过功率保护电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括PNP三极管Q1、NPN三极管Q2，所述PNP三极管Q1的基极连接所述电压采样信号端，PNP三极管Q1的集电极接地，PNP三极管Q1的发射极通过偏置电阻R2与供电端Vcc连接，PNP三极管Q1的发射极还与NPN三极管Q2的基极连接；所述NPN三极管Q2的集电极与供电端Vcc连接，NPN三极管Q2的发射极通过偏置电阻R3接地，NPN三极管Q2的发射极还与电压误差放大电路的一个输入端连接，所述PNP三极管Q1、NPN三极管Q2的be结电压相等。5.如权利要求1所述的次级过功率保护电路，其特征在于，所述电压误差放大电路包括运算放大器U1、电阻R4、电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓勇，丁华，王华轶，
申请(专利权)人：深圳市赢新光电发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44