一种新型开关电源短路保护电路制造技术

本发明专利技术公开了开关电源技术领域的一种新型开关电源短路保护电路，包括受控器件U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，可以准确识别是短路还是正常瞬时大电流，使电源设计短路保护时不需要考虑较大输出功率余量，也可以使需要间断性瞬时大电流输出的电源在设计功率时设计余量可以减少；并可以适用于其他方式无法实现可变输出电流的电源种。该发明专利技术电路简单可靠，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种新型开关电源短路保护电路
本专利技术涉及开关电源
，具体为一种新型开关电源短路保护电路。
技术介绍
已有技术短路保护技术有限功率保护方式，这种方式缺点是导致短路时输出功率较大，对开关管散热要求比较高，能量消耗较大，设计时对变压器、开光管等都需要留很大余量，导致成本较高，这种电源保护方法无法适用于输出电流可变的开关电源；常用的比较优越的一种保护方式是使开关电源处于间断性工作的打嗝状态，这种保护方式已有技术之一是：输出电流变化不大的情况下，利用串联在辅助绕组上电阻，对短路是产生的供电尖峰电压进行阻止，这时由于短路拉低各绕组电压，从而辅助电压无法及时给PWM芯片供电，而打嗝，缺点是大电流输出、宽范围输出、宽输入电压范围等多种场合实现困难、难以调试，产品一致性差，同样这种电源保护方法无法适用于输出电流可变的开关电源；还有些公知的开关电源保护电路，是由电流互感器或三极管、比较器、采样电阻、基准比较电压等组成。利用短路电流过大时互感器输出较高电压值与基准电压比较或利用短路电压采样值较低与基准电压比较，达到阀值就判断为短路，启动开关电源保护功能。这些电路都需要通过比较器的比较来确定是短路还是瞬间的大电流输出，需要设置较大电源能量输出余量来避免误判，带来较大的短路功耗；同时在宽范围瞬时大电流、可变输出电流等电源工作场合，短路保护较难识别、实现困难、电路复杂，成本极高。另外，比较器和基准电压都需要稳定独立的供电电源，而电源短路时，通常电压会不稳定，为此增加了电路设计的复杂性和成本。基于此，本专利技术设计了一种新型开关电源短路保护电路，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型开关电源短路保护电路，以解决短路时电源电压不稳定导致比较器或基准电压供电电源难以保证，相应供电电路复杂，增加额外成本问题；以及解决宽范围大电流输出状态存在短路识别模糊\精度偏差大的问题；还有输出电流可调时，无法实现单一比较电路同时识别众多电流值是设定的大电流输出还是短路的问题；本专利技术提出了一种新的开关电源保护电路，它可以不需要比较器、基准电压电路，从而不需要增加额外的稳定供电电路；同时从根本上解决短路识别是问题，电路简单、易于实现。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型开关电源短路保护电路，包括受控器件U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，所述电阻R1的一端连接在输出电压Vout上，所述电阻R1的另一端连接在受控器件U2的一端，所述受控器件U2的另一端电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到充电电容C1的一端，所述充电电容C1并联放电电阻R3，所述充电电容C1同时连接到稳压二极管Z1的阴极，所述稳压二极管Z1的阳极连接到二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接到PWM调制芯片U1的保护脚上，所述二极管D1的一端连接充电电容C1，所述二极管D1的另一端连接电压端。优选的，所述二极管D1另一端连接的电压端为VDD或者VCC。优选的，所述受控器件U2为隔离器件，所述隔离器件为光耦，所述电阻R1的另一端连接在光耦的发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极接到输出电压Vout负极上，所述光耦的三极管集电极连接电阻R2的一端。优选的，所述受控器件U2为非隔离器件，所述非隔离器件为三极管或者MOS管。优选的，所述电阻R1的另一端连接在三极管的基极，所述三极管发射极接到输出电压Vout负极上，所述三极管的集电极连接电阻R2的一端。优选的，所述PWM调制芯片U1的保护脚为输出短路时具有较长时间保护功能的管脚。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术无需采样比较电路判断短路状态，省去对比较器件的额外供电电压短路识别方式为输出电压识别；可以准确识别是短路还是正常瞬时大电流，使电源设计短路保护时不需要考虑较大输出功率余量，也可以使需要间断性瞬时大电流输出的电源在设计功率时设计余量可以减少；并可以适用于其他方式无法实现可变输出电流的电源种。该专利技术电路简单可靠，成本较低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1芯片供电与阻容充电电压分开结构示意图；图2为本专利技术实施例1芯片供电与阻容充电电压共用结构示意图；图3为本专利技术实施例2芯片供电与阻容充电电压分开结构示意图；图4为本专利技术实施例2芯片供电与阻容充电电压共用结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种新型开关电源短路保护电路，包括光耦U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，所述电阻R1的一端连接在输出电压Vout上，所述电阻R1的另一端连接在光耦的发光二极管的阳极，所述发光二极管的阴极接到输出电压Vout负极上，所述光耦的三极管集电极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到充电电容C1的一端，所述充电电容C1并联放电电阻R3，所述充电电容C1同时连接到稳压二极管Z1的阴极，所述稳压二极管Z1的阳极连接到二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接到PWM调制芯片U1的保护脚上，将PWM芯片逐个电流脉冲保护管脚复用为输出短路时具有较长时间保护功能的管脚。所述二极管D1的一端连接充电电容C1，所述二极管D1另一端连接的电压端为VDD或者VCC。电路工作过程：当输出电压Vout没有短路时，输出电压Vout通过电阻R1使光耦U2导通需要的时间短于电阻R2对充电电容C1充电达到稳压二极管Z1电压加上二极管D2压降再加上关闭PWM调制芯片U1需要的门限电压总和所需要的时间，这是PWM调制芯片U1没有被关闭充电电容C1的电压就被光耦U2拉低，就一直处于正常工作状态。当输出电压Vout短路时，光耦U2的发光二极管没有正偏电压而使得三极管处于截止状态，VDD或VCC就可以通过电阻R1向充电电容C1充电，经过电阻R1、充电电容C1、稳压二极管Z1、二极管D2设置的延时时间后，使PWM调制芯片U1关闭，从而短路保护。实施例2请参阅图3-4，本专利技术提供一种技术方案：一种新型开关电源短路保护电路，包括三极管U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，所述电阻R1的一端连接在输出电压Vout上，电阻R1的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型开关电源短路保护电路，其特征在于：包括受控器件U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，所述电阻R1的一端连接在输出电压Vout上，所述电阻R1的另一端连接在受控器件U2的一端，所述受控器件U2的另一端电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到充电电容C1的一端，所述充电电容C1并联放电电阻R3，所述充电电容C1同时连接到稳压二极管Z1的阴极，所述稳压二极管Z1的阳极连接到二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接到PWM调制芯片U1的保护脚上，所述二极管D1的一端连接充电电容C1，所述二极管D1的另一端连接电压端。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型开关电源短路保护电路，其特征在于：包括受控器件U2、电阻R1、电阻R2、放电电阻R3、充电电容C1、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1和PWM调制芯片U1，所述电阻R1的一端连接在输出电压Vout上，所述电阻R1的另一端连接在受控器件U2的一端，所述受控器件U2的另一端电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到充电电容C1的一端，所述充电电容C1并联放电电阻R3，所述充电电容C1同时连接到稳压二极管Z1的阴极，所述稳压二极管Z1的阳极连接到二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接到PWM调制芯片U1的保护脚上，所述二极管D1的一端连接充电电容C1，所述二极管D1的另一端连接电压端。


2.根据权利要求1所述的一种新型开关电源短路保护电路，其特征在于：所述二极管D1另一端连接的电压端为VDD或者VCC。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐水斌，
申请(专利权)人：深圳市智鼎驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44