一种输出过压保护电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种输出过压保护电路，整流电路、反激电路、辅助绕组电压检测电路，反激电路包括变压器、副边输出整流电路和辅助绕组供电电路，辅助绕组电压检测电路包括前锋消隐电路和电压比较控制电路；采用前峰消隐电路，配合电压比较控制电路，可以有效消除反激辅助绕组方波的前沿寄生尖峰和振荡，从而实现对辅助绕组平台电压的精确检测，从而间接实现对输出电压的侦测，发现过压后，立即关断转换器PWM输出。本发明专利技术电路的拓扑简单，显而易见，容易实现与实用化；能够使用专业集成芯片也能应用原边检测输出电压，实现输出过压保护功能，大大提高了芯片的应用性。

【技术实现步骤摘要】
一种输出过压保护电路及其控制方法
本专利技术涉及AC-DC变换器，特别涉及反激变换器的输出过压保护电路。
技术介绍
AC-DC开关电源中，对于输出过压保护，目前行业常用的方式有三种，第一种是控制单元采用副边输出电压检测比较，然后通过光耦等隔离器件将控制信号传输到原边控制器，实现对PWM控制信号的关断，达到关断输出电压的目的；第二种是通过检测原边辅助供电电压，使用供电电压过压保护机制，基于原边辅助供电电压与输出电压成正比这一特性，间接实现对输出过压的保护；第三种是在第二种基础上的改进，直接利用单独的原边控制器集成功能，通过检测原边辅助绕组信号，基于原边绕组信号与输出电压成正比的特性，达到间接侦测输出电压的目的，从而实现输出过压保护。对于采用第一种副边检测输出电压的控制方式，无可避免的需要隔离器件传输控制信号到原边，增加了设计成本。同时，输出过压控制信号通过隔离器件传输到原边处理，这一系列过程，耗费了非常可观的时间，导致输出过压保护不能实时实现。对于采用第二种控制方式，鉴于输出供电是经过整流后的电压，其与输出电压的实时关系并不紧密，且一般控制器的供电保护电压都非常高，故对输出电压的保护并不能满足常规需求。而对于第三种使用原边控制器集成功能这种方式，则大大限制了设计选择上的灵活性，因为很多控制器并不包含这样的集成功能，在这样的情况下，大多只能选择第一种控制方案。
技术实现思路
有鉴如此，本专利技术要解决上述输出过压保护控制方式的缺点，提供在不需要原边控制器集成功能的条件下实现原边检测达成输出过压控制的一种电路方案。本专利技术的目的是这样实现的：一种输出过压保护电路，应用于具有多绕组的反激式电路，包括：整流电路、反激电路、辅助绕组电压检测电路；整流电路用于将交流电整流成直流电；反激电路包括变压器、副边输出整流电路和辅助绕组供电电路，变压器包括第一原边绕组、第二原边绕组、第一副边绕组，副边输出整流电路用于副边输出端电压的整流滤波，辅助绕组供电电路用于提供辅助供电电压，辅助绕组电压检测电路包括前锋消隐电路和电压比较控制电路；其连接关系为：第二原边绕组同名端连接前锋消隐电路输入端，第二原边绕组异名端连接电路参考地，第二原边绕组用于输出原边绕组电压，前锋消隐电路输出端连接电压比较控制电路输入端，前锋消隐电路用于将该原边绕组电压进行消振处理后输出平稳电压，电压比较控制电路用于根据该输出平稳电压响应输出控制信号，并将该控制信号反馈到反激式电路的控制器中，用于控制电路PWM控制信号的关断。优选地，提供一种副边绕组供电电路的实施方案，所述副边绕组供电电路包括第二电容，第二电容阳极连接在前锋消隐电路输出与电压比较控制电路输入之间，第二电容阴极连接电路参考地。优选地，提供另一种副边绕组供电电路的实施方案，所述副边绕组供电电路包括第二二极管和第二电容，第二二极管阳极连接第二原边绕组同名端，第二二极管阴极连接第二电容阳极，第二电容阳极连接电压比较控制电路输入端，第二电容阴极连接电路参考地。优选地，所述前锋消隐电路包括第一二极管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管；第一二极管阳极连接第二原边绕组同名端，为前锋消隐电路输入端，第一二极管阴极连接第一电容一端，第一电容一端通过第二电阻连接第一三极管集电极，此节点为前锋消隐电路输出端，第一电容另一端通过第一电阻连接三极管发射极，三极管发射极连接电路参考地，第一电容与第一电阻连接点连接第一三极管基极。优选地，作为电压比较控制电路的实施方案之一，所述电压比较控制电路包括第三电阻、第四电阻、第二三极管；第三电阻一端为电压比较控制电路输入端，第三电阻另一端通过第四电阻连接电路参考地，第三电阻和第四电阻连接点连接第二三极管基极，第二三级管发射极连接电路参考地，第二三极管集电极为电压比较控制电路输出端。优选地，作为电压比较控制电路的实施方案之二，所述电压比较控制电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、可控稳压源；第三电阻一端与第五电阻一端连接，此连接点为电压比较控制电路输入端，第三电阻另一端通过第四电阻连接电路参考地，第三电阻与第四电阻连接点连接可控稳压源参考端，可控稳压源阳极连接电路参考地，可控稳压源阴极连接第五电阻另一端，此连接点为电压比较控制电路输出端。优选地，作为电压比较控制电路的实施方案之三，所述电压比较控制电路包括第三电阻、第四电阻、运放和基准电压Vref；第三电阻一端为电压比较控制电路输入端，并连接运放供电端，第三电阻另一端通过第四电阻连接电路参考地，第三电阻和第四电阻连接点连接运放第一输入端，运放第二输入端连接基准电压Vref，运放参考地端连接电路参考地，运放输出端为电压比较控制电路输出端。优选地，本专利技术还提供一种上述输出保护电路的控制方法，电路正常工作时，反激电路正常工作，副边整流电路正常输出，辅助绕组供电电路正常供电，第二原边绕组同名端输出与输出电压呈比例的周期脉冲方波电压；在一个脉动方波周期内，方波电压经第一二极管输入到第一电容及第一电阻构成的串联电路，利用第一电容和第一电阻充电，在该脉动方波上升边沿触发第一三极管导通，并对该脉动方波上升边沿电压进行消振处理，电压比较控制电路输入端接收到该被消除前边沿的方波电压，经过第三电阻和第四电阻分压后检测方波电压幅值，在电压比较控制电路输出端形成最终控制输出信号，当控制输出信号为过压保护信号，则控制电路中的控制器实现PWM控制信号的关断，停止输出。本专利技术的工作原理简述如下：当多绕组的反激式电路正常工作后，原边绕组正常供电，原边绕组同名端输出与副边输出成正比例方波电压。由于寄生参数影响，此方波电压前端将产生较大尖峰及短时间的振荡。该方波电压经过第二原边绕组输入到前锋消隐电路，通过第一电容、第一电阻充电，导通第一三极管；经过第一电容和第一电阻设置的充电时间后，第一三极管关断，方波后续的平台电压继续输入到电压比较控制电路，经电路处理，输出控制信号，并给到后续控制电路处理是否关断转换器PWM输出。从上述工作原理可以看出，由于采用了前峰消隐电路，配合电压比较控制电路，可以有效消除反激辅助绕组方波的前沿寄生尖峰和振荡，从而实现对辅助绕组平台电压的精确检测，从而间接实现对输出电压的侦测，发现过压后，立即关断转换器PWM输出。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、可通过调整第一电阻阻值及第一电容容值，调整RC充电时间，从而调整第一三极管导通时间，消除第一三极管导通时间段之内的方波电压的前锋锋值和振荡，为后级电压比较控制电路提供干净稳定的方波电平；2、由于前峰消隐电路为电压比较控制电路输入干净稳定的电平，则电压比较控制电路可灵活设计，采用多种比较控制方法，无需考虑检测电平不稳定因数；3、由于前峰消隐电路为电压比较控制电路输入为周期的干净稳定的电平，则保护控制信号可在每个周期内进行处理与输出，保护及时；4、电路简单，实现原边电压检测：前锋消隐电路控制第一三极管导通时间，从而灵活设置边沿消除时间，提高电路适应性；且由于信号处理是在每个周期内进行，从而可实现实时的电压侦测，提供最高速的过压保护响应时间；5、由于电路的拓扑简单，显而易见，容易实现与实用化；带来的最大有益效果是，让不用专业集成芯片也能应用原边检测输出电压，实现输出过压保护功能，大大提高了芯片的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输出过压保护电路，应用于具有多绕组的反激式电路，包括：整流电路、反激电路、辅助绕组电压检测电路；整流电路用于将交流电整流成直流电；反激电路包括变压器、副边输出整流电路和辅助绕组供电电路，变压器包括第一原边绕组、第二原边绕组、第一副边绕组，副边输出整流电路用于副边输出端电压的整流滤波，辅助绕组供电电路用于提供辅助供电电压，其特征在于：辅助绕组电压检测电路包括前锋消隐电路和电压比较控制电路；其连接关系为：第二原边绕组同名端连接前锋消隐电路输入端，第二原边绕组异名端连接电路参考地，第二原边绕组用于输出原边绕组电压，前锋消隐电路输出端连接电压比较控制电路输入端，前锋消隐电路用于将该原边绕组电压进行消振处理后输出平稳电压，电压比较控制电路用于根据该输出平稳电压响应输出控制信号，并将该控制信号反馈到反激式电路的控制器中，用于控制电路PWM控制信号的关断。

【技术特征摘要】
1.一种输出过压保护电路，应用于具有多绕组的反激式电路，包括：整流电路、反激电路、辅助绕组电压检测电路；整流电路用于将交流电整流成直流电；反激电路包括变压器、副边输出整流电路和辅助绕组供电电路，变压器包括第一原边绕组、第二原边绕组、第一副边绕组，副边输出整流电路用于副边输出端电压的整流滤波，辅助绕组供电电路用于提供辅助供电电压，其特征在于：辅助绕组电压检测电路包括前锋消隐电路和电压比较控制电路；其连接关系为：第二原边绕组同名端连接前锋消隐电路输入端，第二原边绕组异名端连接电路参考地，第二原边绕组用于输出原边绕组电压，前锋消隐电路输出端连接电压比较控制电路输入端，前锋消隐电路用于将该原边绕组电压进行消振处理后输出平稳电压，电压比较控制电路用于根据该输出平稳电压响应输出控制信号，并将该控制信号反馈到反激式电路的控制器中，用于控制电路PWM控制信号的关断。2.根据权利要求1所述的输出过压保护电路，其特征在于：所述辅助绕组供电电路包括第二电容，第二电容阳极连接在前锋消隐电路输出端与电压比较控制电路输入端之间，第二电容阴极连接电路参考地。3.根据权利要求1所述的输出过压保护电路，其特征在于：所述辅助绕组供电电路包括第二二极管和第二电容，第二二极管阳极连接第二原边绕组同名端，第二二极管阴极连接第二电容阳极，第二电容阳极连接电压比较控制电路输入端，第二电容阴极连接电路参考地。4.根据权利要求1所述的输出过压保护电路，其特征在于：所述前锋消隐电路包括第一二极管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管；第一二极管阳极连接第二原边绕组同名端，为前锋消隐电路输入端，第一二极管阴极连接第一电容一端，第一电容一端通过第二电阻连接第一三极管集电极，此节点为前锋消隐电路输出端，第一电容另一端通过第一电阻连接三极管发射极，三极管发射极连接电路参考地，第一电容与第一电阻连接点连接第一三极管基极。5.根据权利要求1所述的输出过压保护电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘成章，程志勇，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44