开关电源制造技术

本发明专利技术提供一种可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，适用于具有比较大的电容负载，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源。该开关电源包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将电源主体部产生的电流信号转换成能够表示电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将过电流保护部的保护级别设置为第一级，当第一电压信号的值达到稳态值时，将过电流保护部的保护级别设置为第二级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源电路领域，特别是涉及一种适用于具有比较大的电容负载的开关电源。
技术介绍
目前，为了保障供电网络和用电设备的安全，在各种电路的设计中都普遍设有过电流保护模块。过电流保护模块的原理是将电流信号转换为电压信号，再比较该电压信号与规定的电压阈值的大小以判断是否要执行保护动作。但是，在有些情况下，开关电源的负载是电容器等具有很大静电容量的元器件，当开关电源启动时，这些电容器在电源接通的瞬间迅速充电，就会产生远大于稳态输入电流的浪涌电流流入电源设备。此时，即使该浪涌电流持续时间很短，还不足以损坏开关电源和电路中的其他元器件，不会影响电路安全，但是过电流保护模块仍会根据该浪涌电流转换成的较大的电压信号，错误地执行过电流保护动作，导致开关电源无法正常启动。所以，在这种情况下，通常只能选用输出功率大于实际的负载电路所需要的规格的开关电源，造成了不必要的浪费，提高了产品成本。
技术实现思路
本专利技术鉴于此，目的在于，提供一种可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，适用于具有比较大的电容负载，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将电源主体部产生的电流信号转换成能够表示电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将过电流保护部的保护级别设置为第一级，当第一电压信号的值达到稳态值时，将过电流保护部的保护级别设置为第二级。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，电源主体部包括：整流滤波单元，对工业电源进行整流滤波处理，变压器，对整流滤波处理后的电压进行变压处理，第一开关元件，与变压器的初级线圈串联再一起与整流滤波单元并联。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，过电流保护部包括：控制单元、彼此串联的保护电阻及检测电阻，通过使来自电源主体部的电流信号流过保护电阻及检测电阻，使得在检测电阻的两端产生第二电压信号，控制单元获取第二电压信号，当第二电压信号的值大于或等于阈值时，控制单元判断为电源主体部中出现过电流，执行过电流保护动作。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间，保护级别切换部将第二电压信号的值调节为第一检测电压值，来将过电流保护部的保护级别设置为第一级；当第一电压信号的值达到稳态值时，保护级别切换部将第二电压信号的值调节为第二检测电压值，来将过电流保护部的保护级别设置为第二级。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，保护级别切换部包括第一调控单元及第二调控单元，第一调控单元根据来自第二调控单元的控制信号，来将第二电压信号调节的值为第一检测电压值或者第二检测电压值，控制信号是第二调控单元将第一电压信号调节生成的。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，第一调控单元包括彼此串联的第二开关元件、第一调压电阻，串联的第二开关元件、第一调压电阻一起与检测电阻并联连接，第二开关元件具有接收来自第二调控单元的控制信号的第一控制端，第二开关元件基于控制信号而接通或关断；当第二开关元件接通时，使得第一调压电阻与检测电阻并联，第二电压信号的值调节为第一检测电压值；当第二开关元件关断时，使得第一调压电阻断开连接，将第二电压信号的值调节为第二检测电压值。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，第二调控单元包括第三开关元件、第二调压电阻、分压电阻、控制电阻，分压电阻的一端与电源主体部的第一电压信号的输出端连接，另一端与控制电阻的一端以及第二开关元件的第一控制端连接，控制电阻的另一端接地，彼此串联的第三开关元件、第二调压电阻一起与控制电阻并联，第三开关元件具有接收来自电源主体部的第一电压信号的第二控制端，第三开关元件基于第一电压信号而接通或关断；在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内第三开关元件关断，使得第二调压电阻断开连接，第二开关元件接通；当第一电压信号的值达到稳态值时第三开关元件接通，使得第二调压电阻与控制电阻并联，第二开关元件关断。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，第二、第三开关元件是三极管，第一、第二控制端是三极管的基极。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，阈值是常数。根据本专利技术的一个实施方式的开关电源，第二控制端经由一个稳压元件接收来自电源主体部的第一电压信号，稳压元件的导通阈值小于稳态值。若采用本专利技术提供的可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，则可以适用于具有比较大的电容负载的开关电源，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源，降低了供电成本。附图说明图1是示出了本专利技术的一个实施方式的开关电源的功能模块的示意图。图2是示出了本专利技术的一个实施方式的开关电源的电路结构的图。图3是示出了本专利技术的一个实施方式的第一、第二电压信号以及第二、第三开关元件的第一、第二控制端的电压值与时间的关系的示意图。其中，附图标记说明如下：100开关电源110电源主体部111整流滤波电源120过电流保护部121控制单元130保护级别切换部131第一调控单元132第二调控单元140输出电路T1变压器IS检测端V1第一电压信号V2第二电压信号Vth阈值Vin工业电源Id电流信号DA1整流桥C1滤波电容Q1第一开关元件Q10第二开关元件S1第一控制端Q11第三开关元件S2第二控制端R10保护电阻R11检测电阻R12第一调压电阻R15分压电阻R16控制电阻R17第二调压电阻DZ01稳压二极管Ctrl控制信号VW稳态值VDZ稳压二极管的导通阈值VS1、VS2第一、第二控制端的电压值VQ第二、第三开关元件的接通电压具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的开关电源。如图1所示，本专利技术的一个实施方式的开关电源100至少具有：电源主体部110、过电流保护部120以及保护级别切换部130。其中，电源主体部110将工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号V1，并对该第一电压信号V1进行变压处理得到输出电压，该输出电压供给至输出电路。过电流保护部120将电源主体部110产生的电流信号Id转换成能够表示所述电流信号的大小的第二电压信号V2，并当检测到第二电压信号V2大于或等于阈值Vth时，执行过电流保护动作。保护级别切换部130在第一电压信号V1的值从零增大到稳态值VW的期间内，将过电流保护部120的保护级别设置为第一级，当所述第一电压信号V1的值达到该稳态值VW时，将过电流保护部120的保护级别设置为第二级。这样，可以通过保护级别切换部130对第二电压信号V2的值的调节，起到对开关电源100的过电流保护动作的保护级别的切换的作用。如图2所示，具体地，电源主体部110包括：工业电源Vin、整流滤波单元111、变压器T1、第一开关元件Q1。工业电源Vin是交流电源。整流滤波单元111包括与工业交流电源Vin并联的整流桥DA1和滤波电容C1，来对工业交流电源Vin进行整流滤波处理，以此得到平滑的直流的第一电压信号V1。在其他的实施方式中，整流滤波单元111也可以设计为其他具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源，其特征在于，包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对所述第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将所述电源主体部产生的电流信号转换成能够表示所述电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到所述第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在所述第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将所述过电流保护部的保护级别设置为第一级，当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时，将所述过电流保护部的保护级别设置为第二级。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源，其特征在于，包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对所述第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将所述电源主体部产生的电流信号转换成能够表示所述电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到所述第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在所述第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将所述过电流保护部的保护级别设置为第一级，当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时，将所述过电流保护部的保护级别设置为第二级。2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电源主体部包括：整流滤波单元，对工业电源进行所述整流滤波处理，变压器，对整流滤波处理后的电压进行所述变压处理，第一开关元件，与所述变压器的初级线圈串联再一起与所述整流滤波单元并联。3.如权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述过电流保护部包括：控制单元、彼此串联的保护电阻及检测电阻，通过使来自所述电源主体部的电流信号流过所述保护电阻及所述检测电阻，使得在所述检测电阻的两端产生所述第二电压信号，所述控制单元获取所述第二电压信号，当所述第二电压信号的值大于或等于阈值时，所述控制单元判断为所述电源主体部中出现过电流，执行过电流保护动作。4.如权利要求1至3中的任一项所述的开关电源，其特征在于，在所述第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间，所述保护级别切换部将所述第二电压信号的值调节为第一检测电压值，来将所述过电流保护部的保护级别设置为第一级；当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时，所述保护级别切换部将所述第二电压信号的值调节为第二检测电压值，来将所述过电流保护部的保护级别设置为第二级。5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述保护级别切换部包括第一调控单元及第二调控单元，所述第一调控单元根据来自所述第二调控单元的控制信号，来将所述第二电压信号调节的值为第一检测电压值或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹤口祐规，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP