一种恒定电压开关电源，其特征在于所述恒定电压开关电源包括： 平滑器，把从ＡＣ电源提供的ＡＣ电压转换为第一ＤＣ电压； 开关晶体管，把第一ＤＣ电压转换为第一循环脉冲信号； 变压器，对第一循环脉冲信号进行电压转换以获得第二循环脉冲信号； 整流器，整流第二循环脉冲信号以获得第二ＤＣ电压； 检测器，检测第二ＤＣ电压的电位变化； 占空比控制器，依据电位的变化控制第一循环脉冲信号的开占空比； 占空比监视器，判断开占空比是否是预定的比率或者高于该预定比率的比率；和 失效器，在占空比监视器判断开占空比是预定的比率或者高于该预定比率的比率情况下，关闭开关晶体管。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种过电流输出保护电路和包括此电路的恒定电压开关式电源。
技术介绍
由于开关晶体管中只重复开—关切换操作，恒定电压开关电源很少从晶体管产生不必要的电能作为热量。恒定电压开关电源使用紧凑且低损耗的高频变压器。因而恒定电压开关电源的优点在于可以使整个电路的电能损失较小。图4是显示相关技术的恒定电压开关电源的实例的电路图。包括整流器桥DB1和电容C11的平滑器1平滑从AC(交流电)电源Vin提供的AC电压，以把AC电压转换为DC电压。由开关晶体管(场效应管)Q1开关该DC电压并且把该DC电压转换为高频脉冲。由高频变压器T1变换该高频脉冲，然后再由高频整流器2把该高频脉冲转换为DC电压并且输出横跨Vout终端和GND终端的该DC电压。在输出电压中存在变化的情况下，电压比较器/检测器3检测电压的变化并且通过光电耦合器PC1向占空比控制器4通知该变化。占空比控制器4改变开关晶体管Q1的开-关间隔以控制高频脉冲的占空比。高频脉冲的平均电压成为DC输出电压并且由占空比来控制该输出电压。这样进行高频脉冲的占空比的控制以致于当DC输出电压较高时，开占空将较小而当DC输出电压较低时，开占空将较大。在该配置的相关技术的恒定电压开关电源中，平滑器1把从AC电源Vin提供的AC电压转换为DC电压，并且DC电压致使电流流过启动电阻R1，因而提高了开关晶体管Q1的门电压。这开启开关晶体管Q1并且在高频变压器T1的第一原边线圈上产生电压和产生对应于在第二原边线圈P2的匝数的反相电压。在第二原边线圈中产生的电压通过电容C1和电阻R2向开关晶体管Q1的门施加正反馈。由反馈DC输出电压中的变化的光电耦合器PC1的耦合电流和流经齐纳二极管ZD1的电流对晶体管Q2的基极充电。当电流流经第一原边线圈P1时，电流尝试流经高频变压器T1的次边配线S1。二极管D1阻塞该电流以致于对应的电能被存储在高频变压器T1中。当晶体管Q1的基极电压达到开电压时，该开关晶体管Q1截止，导致从次边配线S1传递能量。在第二原边线圈P2上施加反电压从而使晶体管Q2的基极放电。当从次边配线S1中产生存储在高频变压器T1中的所有能量时，该开关晶体管Q1以反电动势再次导通。通过重复以上的操作产生高频脉冲。然后由反馈DC输出电压中的变化的光电耦合器PC1的耦合电流控制晶体管Q2的开—关。这导致晶体管Q1的开—关控制，该开关控制又控制高频脉冲的占空比。因而在DC输出终端Vout稳定地输出由齐纳二极管ZD2指定的电压。图5显示在相关技术的恒定电压开关电源中的高频变压器T1的原边线圈P1和P2的电压波形和横跨晶体管Q2的基极和发射极Vbe的电压波形。图6是显示在相关技术的恒定电压开关电压中的DC输出电流Iout和DC输出电压Vout之间的关系的曲线图。把在DC电压输出上的负载从无穷减少到0增加了流向负载的电流。这扩展了开关晶体管Q1的开占空(在第一原边线圈P1中产生的电压的开占空)。当到达一定长度的开占空，甚至在没有开启光电耦合器PC1的情况下对晶体管Q2的基极充电，这降低了DC输出电压(在图6中由A指定的点。随着DC输出电压降低，开关晶体管Q1的开占空电压即在第一原边线圈P1中产生的电压的开占空电压降低(在图5中由点化线表示的波形)。这同时导致在第二原边线圈P2中产生的电压的开占空电压降低(在图5中由点化线表示的波形)。晶体管Q2的负偏压(Vbe)降低(在图5中由点化线表示的波形)，这导致晶体管趋向于导通。随着DC输出电压进一步降低时，第二原边线圈P2中的电压降低，并且下降到低于不能导通晶体管Q2的齐纳二极管ZD1的齐纳电压。这防止晶体管Q2连续地驱动开关晶体管Q1，而导致开关晶体管Q1开始阻塞振荡(在图6中由B指定的点)。由启动电阻R1和电容C2的时间常数来确定阻塞振荡的开持续时间，而由负载来确定关持续时间。负载越重，阻塞振荡周期变得越短。随着短路DC电压的输出，输出电流达到它的最大值(在图6中由C指定)。这样，随着DC电压输出被短路，输出电流达到它的最大值。在由于安装有恒定电压开关电源的设备的负载的任何异常或者短路模式故障使DC电压输出短路的情况下，在短路已发生的时候会流过过电流。
技术实现思路
因此，本技术的目的是提供一种可以防止当在DC电压输出端发生短路时输出过电流的过电流保护电路。为了实现以上的目的，依据本技术，提供了一种恒定电压开关电源，包括平滑器，把从AC电源提供的AC电压转换为第一DC电压；开关晶体管，把第一DC电压转换为第一循环脉冲信号；变压器，把第一循环脉冲信号进行电压转换以获得第二循环脉冲信号；整流器，整流第二循环脉冲信号以获得第二DC电压；检测器，检测第二DC电压的电位的变化；占空比控制器，依据电位的变化控制第一循环脉冲信号的占空比；占空比监视器，判断占空比是否是预定的比率或者高于该预定比率的比率；和失效器，在占空比监视器判断占空比是预定的比率或者高于该预定比率的比率情况下，使开关晶体管截止。随着与恒定电压开关电压的输出端连接的负载变得更重，开关晶体管的开占空相应地增加。依据以上的配置，使开关晶体管截止以致于在开关晶体管的开占空，即开占空比是预定的比率或者高于该预定的比率的比率的情况下停止把第一循环脉冲信号输出到变压器。这停止了对变压器的能量供应，也就是在过电流流进负载之前。因此，甚至在恒定电压开关电源的输出端发生短路的情况下防止了过电流流进负载。在此，优选的是在判定开占空比是预定的比率或者高于该预定比率的比率的情况下，占空比监视器输出具有预定的DC电压的失效信号；并且在占空比监视器输出失效信号的情况下，失效器把开关晶体管的基极电位保持在关闭晶体管的失效电位。在此，优选的是，失效器包括在一旦激活失效器之后，即使在占空比监视器停止输出失效信号的情况下，把开关晶体管的基极电位保持在失效电位的自举电路。在检测到过电流输出并且激活失效器的情况下，存在着负载中出现故障的极大可能性。因而，在恒定开关电源一旦返回到没有检测到过电流的状态后会再一次检测过电流。依据以上的配置，由于可能保持电流不流进负载的状态，能够达到更保险且更安全的过电流输出保护。在此，优选的是变压器包括被施加第一循环脉冲信号的第一原边线圈，在其上感应了实际上与第一循环脉冲信号相同的第三循环脉冲信号的第二原边线圈；并且占空比监视器监视第三循环脉冲信号的开占空比，以判断第一循环脉冲信号的开占空比是否是预定的比率或者高于该预定比率的比率。在此，优选的是占空比监视器包括对第三循环脉冲信号积分以获得已积分的输出信号的CR积分电路，和其负极与CR积分电路电连接并且其正极与失效器电连接的第一齐纳二极管；在已积分的输出信号具有大于第一齐纳二极管的第一齐纳电位的电位的情况下，从正极输出已积分的输出信号以操作失效器。当流进负载的电流增加时，在第二原边线圈感应的第三循环脉冲信号的开占空相应地增加，以致于CR积分电路的已积分的输出信号的电位也增加。因此，已积分输出信号的电位达到第一齐纳电位，以在过电流流进负载之前关闭开关晶体管。优选的是，占空比监视器包括第二齐纳二极管，在第三循环脉冲信号的负极电位小于第二齐纳二极管的第二齐纳电位的情况下，第二齐纳二极管限制从CR积分电路中的电容放电的电流，以使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高松清司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：实用新型
国别省市：
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