一种高性能的安全控制电路及应用其的开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高性能的安全控制电路及应用其的开关电源，该控制电路由高压开关K1、低压开关K2，与非门、二极管D5、电压检测电路依照电性连接组成。本实用新型专利技术能够通过电路中对输入线电压端口的控制，有效地让系统在断开线电压输入的时候快速泄放掉线电压输入端口的电荷，保障了用户用电设备及人身的安全性，同时该实用新型专利技术也提供了线输入欠压保护功能，具备较好的市场应用前景。另外，本实用新型专利技术允许用户通过所述的Line脚位信号自主设定含有本实用新型专利技术的开关电源系统的线输入欠压保护阈值。

A high performance safety control circuit and its switching power supply

The utility model relates to a high-performance safety control circuit and its switching power supply. The control circuit consists of a high-voltage switch K1, a low-voltage switch K2, and a non-gate, a diode D5, and a voltage detection circuit connected electrically. The utility model can effectively let the system release the charge of the line voltage input port quickly when the line voltage input is disconnected by controlling the input line voltage port in the circuit, thus ensuring the safety of the user's electric equipment and the person, and at the same time, the utility model also provides the protection function of the line input under-voltage, and has better performance. Market application prospects. In addition, the utility model allows the user to independently set the under-voltage protection threshold of the line input containing the switching power supply system of the utility model through the line foot signal.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能的安全控制电路及应用其的开关电源
本技术属于电源领域，具体涉及一种高性能的安全控制电路及应用其的开关电源。
技术介绍
电源作为所有电子产品的供电设备，需要满足在更加严格的安全标准，传统开关电源系统为了满足输入断电后的输入端口安全要求，采用并联在端口的泄电电阻对滤波电容进行放电，因而带来了额外的功率损耗又让开关电源系统无法满足日益严苛的待机功耗标准。为了满足当今待机功耗标准，大幅度提高并联在线输入端口的泄电电阻，又带来了极大的安全隐患。传统开关电源转换器如图1所述，图1描绘了一种基于传统的脉宽调制技术的电源转换器100。通过将变压器TR1的辅助线圈中的电压分压后进行采样至电源转换器100的FB端口来产生脉冲宽度变化的方波信号（Vsw）控制功率晶体管（M1）的开启和关闭，通过过流比较器产生过流信号关断M1。开关电源系统为了在系统断电后的极短时间内，滤波电容Cx上的电量泄放掉，使得开关电源的输入端口处于人体安全电压范围内，与Cx并联了电阻Rx1和Rx2，Rx1和Rx2负责在输入断电后对Cx电容在极短时间内泄电完毕。这种传统技术导致待机功耗大幅度增加，满足不了国际能效要求。另外，开关电源系统的输入电压范围规范为90~264VAC范围，而传统开关电源系统无法避免在输入远低于90VAC时工作。所以有必要采取特殊技术控制开关电源系统在线电压输入断电条件下，能够快速地泄放掉电容Cx的电量，并且还能保证系统待机功耗满足国际能效要求。另外，也有必要采用特殊技术控制开关电源系统在线输入电压远低于90VAC情况下避免再工作，保护用电设备的安全性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种高性能的安全控制电路，可应用于开关电源等，通过电路中对线输入电压的检测和对输入端口滤波电容上电量的控制以及对外部功率管的控制，有效地让系统的断电后线输入端口更安全，也让系统在极低的输入线电压时避免工作，保障了用户用电设备的安全性。本技术的目的是这样实现的：一种高性能的安全控制电路，其特征在于：包括第一端HV，第二端VCC，第三端BNO，第四端Line、第五端UVLO、高压开关K1、低压开关K2，与非门、二极管D5以及电压检测电路；所述高压开关K1的第一端接第一端HV，其第二端接所述与非门的第三端，其第三端分别接所述低压开关K2的第一端及所述二极管D5的阳极；所述低压开关K2的第一端分别接所述高压开关K1的第三端及所述二极管D5的阳极，其第二端接所述电压检测电路的第二端，其第三端接地；所述二极管D5的阳极分别接所述低压开关K2的第一端以及所述高压开关K1的第三端，其阴极接第二端VCC；所述电压检测电路的第一端接所述高性能的安全控制电路的第二端VCC，其第二端接所述的低压开关K2的第二端及所述与非门的第一端，其第三端接第三端BNO，其第四端接第四端Line，其第五端接第五端UVLO；所述与非门的第一端接所述电压检测电路的第二端，其第二端接第五端UVLO，其第三端接所述高压开关K1的第二端。本技术还提供一种应用上述的高性能的安全控制电路的开关电源，其包括变压器和一开关电源控制器及一功率开关管，所述开关电源控制器耦接一设于变压器输出端的回授单元，以产生一开关信号调节所述变压器的脉冲宽度；所述的功率开关管第一端接变压器输入端，其第二端接开关电源控制器，其第三端接地；所述的开关电源控制器包括欠压锁定电路、安全控制电路、脉宽调制器与驱动电路。进一步的，所述驱动电路的第一输入端接安全控制电路的第二端VCC，其第二输入端接安全控制电路的第三端BNO、其第三输入端接脉宽调制器输出端；所述驱动电路的输出端接功率开关管第二端；欠压锁定电路的输入端接安全控制电路的第二端VCC；欠压锁定电路的输出端接安全控制电路的第五端UVLO；脉宽调制器的第一输入端分别接功率开关管的第三端及采样电阻Rcs的第一端，其第二输入端接回授单元；采样电阻Rcs的第二端接地；安全控制电路的第二端VCC接电源VCC，安全控制电路的第一端HV通过外部电阻与线输入电压相连接，安全控制电路的第四端Line通过外接电阻与线输入电压相连接。较佳的，所述功率开关管为功率晶体管，功率开关管的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极。本技术的开关电源系统极大限度的保护了用电器和用电人员的安全性，也简化了用户的开关电源系统设计和最小化待机功耗。具备本技术的开关电源能较好的实现输入线电压断路后线输入端口电压立即释放到安全电压范围内，另外，该电源也能在线输入欠压状态下关断开关电源系统不进行开关动作，最大限度保障了用户用电设备的安全性，使得电源系统比较容易设计满足国际能源安全规范。附图说明图1是基于传统的开关电源转换系统示意图。图2是本技术高性能的安全控制电路的电路连接示意图。图3是带有本技术的开关电源转换系统示意图。图4是具备本技术的开关电源系统在输入线电压端口断电后的电压泄电曲线图。图5是具备本技术的开关电源系统在输入线电压欠情况下后的发生保护的工作时序图。主要组件符号说明：100：传统的开关电源控制器100A：采用本技术的开关电源控制器200：开关电源控制器2000：欠压锁定电路3000：脉宽调制器4000：驱动电路5000：高性能线电压输入补偿电路5000A：具备本技术的开关电源系统在输入线电压端口断电后的电压泄电曲线图5000B：具备本技术的开关电源系统在输入线电压欠情况下后的发生保护的工作时序图M1：外部功率开关管TR1：变压器D1、D2、D3、D5：二极管R3、R4、R5、Rx1、Rx2、Rcs：电阻器Cvcc、C1、Cx、Cbuk：电容器Vac：输入线电压Vsw：开关信号VFB：反馈电压PWM：脉冲宽度比较器输出信号Is：初级线圈电感峰值电流Vcc：电源电压K1：高压开关K2：低压开关EN：使能信号。具体实施方式下面结合附图及实施例子对本技术做进一步描述。本技术提供一种高性能的安全控制电路，其包括第一端HV，第二端VCC，第三端BNO，第四端Line、第五端UVLO、高压开关K1、低压开关K2，与非门、二极管D5藕接以及电压检测电路；所述高压开关K1的第一端接第一端HV，其第二端接所述与非门的第三端，其第三端分别接所述低压开关K2的第一端及所述二极管D5的阳极；所述低压开关K2的第一端分别接所述高压开关K1的第三端及所述二极管D5的阳极，其第二端接所述电压检测电路的第二端，其第三端接地；所述二极管D5的阳极分别接所述低压开关K2的第一端以及所述高压开关K1的第三端，其阴极接第二端VCC；所述电压检测电路的第一端接所述高性能的安全控制电路的第二端VCC，其第二端接所述的低压开关K2的第二端及所述与非门的第一端，其第三端接第三端BNO，其第四端接第四端Line，其第五端接第五端UVLO；所述与非门的第一端接所述电压检测电路的第二端，其第二端接第五端UVLO，其第三端接所述高压开关K1的第二端。所述高性能的安全控制电路响应其第二端VCC、第四端Line和第五端UVLO在其第一端HV处产生对地的大电流泄电信号完成对开关电源系统线输入端的滤波电容Cx的泄电过程；所述高性能的安全控制电路响应其第二端VCC、第四端Line和第五端UVLO在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能的安全控制电路，其特征在于： 包括第一端HV，第二端VCC，第三端BNO，第四端Line、第五端UVLO、高压开关K1、低压开关K2，与非门、二极管D5以及电压检测电路；所述高压开关K1的第一端接第一端HV，其第二端接所述与非门的第三端，其第三端分别接所述低压开关K2的第一端及所述二极管D5的阳极；所述低压开关K2的第一端分别接所述高压开关K1的第三端及所述二极管D5的阳极，其第二端接所述电压检测电路的第二端，其第三端接地；所述二极管D5的阳极分别接所述低压开关K2的第一端以及所述高压开关K1的第三端，其阴极接第二端VCC；所述电压检测电路的第一端接所述高性能的安全控制电路的第二端VCC，其第二端接所述的低压开关K2的第二端及所述与非门的第一端，其第三端接第三端BNO，其第四端接第四端Line，其第五端接第五端UVLO；所述与非门的第一端接所述电压检测电路的第二端，其第二端接第五端UVLO，其第三端接所述高压开关K1的第二端。

【技术特征摘要】
1.一种高性能的安全控制电路，其特征在于：包括第一端HV，第二端VCC，第三端BNO，第四端Line、第五端UVLO、高压开关K1、低压开关K2，与非门、二极管D5以及电压检测电路；所述高压开关K1的第一端接第一端HV，其第二端接所述与非门的第三端，其第三端分别接所述低压开关K2的第一端及所述二极管D5的阳极；所述低压开关K2的第一端分别接所述高压开关K1的第三端及所述二极管D5的阳极，其第二端接所述电压检测电路的第二端，其第三端接地；所述二极管D5的阳极分别接所述低压开关K2的第一端以及所述高压开关K1的第三端，其阴极接第二端VCC；所述电压检测电路的第一端接所述高性能的安全控制电路的第二端VCC，其第二端接所述的低压开关K2的第二端及所述与非门的第一端，其第三端接第三端BNO，其第四端接第四端Line，其第五端接第五端UVLO；所述与非门的第一端接所述电压检测电路的第二端，其第二端接第五端UVLO，其第三端接所述高压开关K1的第二端。2.一种应用权利要求1所述的高性能的安全控制电路的开关电源，其特征在于：包括变压器和一开关电源控制器及一功率开关管，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高耿辉，王利，
申请(专利权)人：大连连顺电子有限公司，友顺科技股份有限公司，厦门元顺微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21