多路输出电源及其过流检测和保护方法技术

本发明专利技术公开了一种多路输出电源的过流检测和保护方法，包括如下步骤：对电源的除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测；将检测到的电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常；将比较的结果输出到电源控制芯片；若检测到的电压超过保护电压，则电源控制芯片启动保护。本发明专利技术并提供应用上述方法的多路输出电源。本发明专利技术的优点在于：只需要对一路输出进行检测，即可对除该路输出外的其他所有输出路进行保护，避免了现有电流取样检测保护需要分别设置且只能对所保护的输出路进行局部保护的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源的过流、过压或短路保护技术，具体是涉及一种。
技术介绍
目前，在业界中应用的各种多路输出电源虽然绝大多数在原边有一过流取样电阻或电流取样互感器，在原边过流时对电路有一定的打嗝保护作用。但在实际应用中，由于正常工作时输入电压一般为额定输入电压，各路输出负载也不是工作在最大负载，所以当某一路输出出现过流或短路时，原边的过流保护无法起到保护作用。因此，当前业界在多路输出电源(例如多路输出辅助电源、多路输出工业电源等)的实际应用中，如需要保护某一路输出使其有短路或过流保护功能时，都要另加上一定的保护电路。最典型的过流(或短路)保护电路是在所需要保护的输出回路上串一电流取样电阻，将取样电阻上电压作简单的滤波处理后在一比较器上与一个固定的基准电压进行比较，得到一个所需要的保护逻辑控制电平。当所要保护的输出回路与电源控制芯片(如PWM等)电路不共地时，这个检测到的逻辑电平需要通过光耦隔离后再通过一定的比较和逻辑电平转换，控制电源控制芯片，使电源控制芯片无输出，控制电流输入的开关管断开，达到保护目的。保护的方式主要有两种，一种是打嗝保护，一种是锁死保护。图1是一种现有典型的输出过流保护锁死电路，其中的r2、r3、r6和U5组成基准电路，r1为电流取样电阻，c5为电流信号滤波电容，u4为运算放大器，u3为隔离光耦，r10、r11、c4、q1、d1、u2组成逻辑电平转换与锁死电路。其工作原理为正常情况下，q1集电极为高电平；当所检测输出回路产生过流或短路故障时，r1上电压升高，运放u4的2脚电压大于3脚电压，输出的1脚为低电平，光耦u3原边导通，其副边产生相应的电流使电阻r10上电压升高，运放u2的3脚电压大于2脚电压，其输出管脚1输出高电平，q1导通，电源控制芯片u1的COMP脚被拉低，使芯片无输出；同时由于u2运放管脚1输出的高电平通过d1二极管将运放u2的3脚锁定为高电平，故q1始终保持导通状态，电源控制芯片被锁定。需要关机待故障排除后重开机，锁定解除，电源重新正常工作。从上述对典型过流保护电路的分析情况可知，典型的过流保护电路有如下缺陷1、特定输出回路的过流检测保护电路只能检测和保护本输出回路的过流或短路故障。2、在同一输出回路，当电流取样电阻前级发生过流或短路故障时，如本路变压器管脚间连锡或变压器匝间短路时，因取样电阻无法检测到相应的故障电流，故无法起到保护作用。3、要采用电阻或电流互感器取样电流，当用电阻取样时，会降低效率和增加热损耗，同时由于负载电流变化直接影响到本路输出稳压精度；当用电流互感器取样时，成本和体积会增加。4、电路较复杂，成本较高，可靠性较差；特别是当温度范围变宽时，对光耦和基准源芯片的要求更高，成本也会增加。5、当需要检测和保护的输出回路电压较低，不足为运放(如图1中的U4)提供正常电源时，还要为运放专门设计一路电源，也可选用低压电源的相应芯片，但成本会增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服对局部电流取样进行过流保护的缺陷，提供一种可同时对多个输出路进行过流保护的。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是一种多路输出电源的过流检测和保护方法，包括如下步骤1)对电源的除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测；2)将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常；3)将比较的结果输出到电源控制芯片；4)若检测到的输出电压达到或超过保护电压，则电源控制芯片启动保护。以及，一种多路输出电源，包括具有多个输出路的变压器绕组、对其输入进行控制的电源控制芯片和电压检测和比较电路，所述电压检测和比较电路对多个输出路中除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测，将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常，比较结果输出到电源控制芯片；所述电源控制芯片在检测到的输出电压达到或超过保护电压时启动保护。优选的是，所述电压检测和比较电路是对为电源控制芯片供电的输出路进行输出电压检测。或者优选的是，所述电压检测和比较电路是对一额外绕制的输出路进行输出电压检测。所述电压检测和比较电路可优选采用这样的结构包括稳压管、第一开关管、第二开关管、二极管和电容；稳压管的负极为检测端连接被检测的输出路，正极接第一开关管的基极；第一开关管的射极接地，集极为比较结果输出端接电源控制芯片；第一开关管的集极还接第二开关管的基极，第二开关管的射极接地，射极与集极之间连有电容；二极管的正负极分别连接第二开关管的集极和第一开关管的基极；第一、第二开关管的集极均连接有上拉电阻。上述电路结构还可包括第一电阻，第一开关管的集极经第一电阻接第二开关管的基极。上述电路结构还可包括第二电阻，所述第一开关管的基极经第二电阻接地。所述电压检测和比较电路还可优选采用这样的结构包括稳压管、开关管和电容；稳压管的负极为检测端连接被检测的输出路，正极接开关管的基极；开关管的射极接地，集极接有上拉电阻并作为比较结果输出端接电源控制芯片，射极与基极之间连有电容。上述电路结构还可包括限流电阻，所述开关管的基极经限流电阻接地。采用上述技术方案，本专利技术有益的技术效果在于1)本专利技术应用多路输出电源共变压器的原理，根据将在具体实施方式中详细叙述的分析可知，若某路(包括带反馈的主路)输出过流(或短路)则其他非主路的各支路输出电压将超过其额定的输出电压范围。根据这一原理，可通过检测其中一路支路的输出电压来判断其它支路是否发生了过流故障，并采取相应的保护措施。这种方式，只需要对一路输出进行检测，即可对除该路输出外的其他所有输出路进行保护，避免了现有电流取样检测保护需要分别设置且只能对所保护的输出路进行局部保护的缺陷。2)采用为电源控制芯片供电的输出路作为被检测路，由于这路电源负载电流稳定且负载电流不大，其电压值一般较高，所以当其它路输出负载电流变化时，此路输出电压变化量较大，便于检测；同时由于这路输出是给电源控制芯片供电的，选择此路作为检测保护电路可以直接对电源控制芯片进行控制，不用通过光耦隔离。3)采用额外绕制的绕组作为被检测路，避免任选一路输出作为保护检测输出路时，该路输出自身出现短路时得不到保护的缺陷，这样就可以保护包括给电源控制芯片供电的输出路在内的其它所有输出路的过流情况。4)本专利技术提供了两种特别优选的保护电路结构，分别采用锁死保护方式和打嗝保护方式，这两种结构都是利用具有简单连接关系的少量基本电路元件实现，使得本专利技术具有低成本和高可靠性的突出优点。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明附图说明图1是一种现有典型的输出过流保护锁死电路示意图。图2是本专利技术原理分析图。图3是采用本专利技术一种优选锁死保护电路的多路输出电源电路示意图。图4是采用本专利技术一种优选打嗝保护电路的多路输出电源电路示意图。图5是采用本专利技术一种可选锁死保护电路的多路输出电源电路示意图。图6是采用本专利技术一种可选打嗝保护电路的多路输出电源电路示意图。具体实施方式实施例一、一种多路输出电源的过流检测和保护方法，包括如下步骤1)对电源的除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测；2)将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路输出电源的过流检测和保护方法，其特征在于，包括如下步骤：１）对电源的除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测；２）将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常；３）将比较的结果输出到电源控制芯片；４）若检测到的输出电压达到或超过保护电压，则电源控制芯片启动保护。

【技术特征摘要】
1.一种多路输出电源的过流检测和保护方法，其特征在于，包括如下步骤1)对电源的除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测；2)将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常；3)将比较的结果输出到电源控制芯片；4)若检测到的输出电压达到或超过保护电压，则电源控制芯片启动保护。2.一种多路输出电源，包括具有多个输出路的变压器绕组和对其输入进行控制的电源控制芯片，其特征在于还包括电压检测和比较电路，所述电压检测和比较电路对多个输出路中除带反馈的主路输出以外的某路输出的输出电压进行检测，将检测到的输出电压与设定的保护电压进行比较，以判断除被检测输出路以外的其他各路输出是否出现异常，比较结果输出到电源控制芯片；所述电源控制芯片在检测到的输出电压达到或超过保护电压时启动保护。3.根据权利要求2所述的多路输出电源，其特征在于所述电压检测和比较电路是对为电源控制芯片供电的输出路进行输出电压检测。4.根据权利要求2所述的多路输出电源，其特征在于所述电压检测和比较电路是对一额外绕制的输出路进行输出电压检测。5.根据权利要求2～4任意一项所述的多路输出电源，其特征在于所述电压检测和比较电路具有这样的结构，包括稳压管(D1)、第一开关管(Q2)、第二开关管(Q1)、二极管(D2)和电容(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴连日，
申请(专利权)人：艾默生网络能源系统北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]