一种短路保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种短路保护电路，应用于开关电源，包括开关控制模块、运放采样模块和短路控制模块，开关控制模块用于对开关电源的输入电压进行采样并将作为运放采样模块的参考电压；短路控制模块用于在负载正常时，输出第一电压信号至运放采样模块，或者，在负载短路时，限制负载的短路电流的大小并输出第二电压信号至运放采样模块；运放采样模块用于将第一电压信号或第二电压信号与参考电压进行比较，并在第一电压信号小于参考电压时，控制开关控制模块导通，以使开关电源与负载形成通路，在第二电压信号大于参考电压时，控制开关控制模块关断，以使开关电源与负载断路；本发明专利技术可以对开关电源外加短路保护功能，根据应用情况来限制短路保护电流。限制短路保护电流。限制短路保护电流。

【技术实现步骤摘要】
一种短路保护电路


[0001]本专利技术涉及开关电源技术，特别涉及开关电源的在短路情况下的保护控制。

技术介绍

[0002]开关电源的短路保护功能是其主要指标之一，短路保护，对开关电源中在电气上短接产生的短路故障进行的保护，多数开关电源都具有短路保护的功能。同时根据不同的情况，设置不同短路保护方式，一般在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路不起作用时，只有另外增设一部分电路来进行短路保护。但是现有的短路电路的控制方式、器件组成、成本、结构及性能方面不具有优势。现有技术主要有以下特点：
[0003]目前常用的短路保护广泛采用控制器限制电流来进行保护的电路方案，这种短路保护方案实际上跟过流是一个原理，这种控制方式还会配合初级MOSFET的限流电阻控制最大输出功率实现短路保护，传统的短路保护不能单独控制短路电流，特别是需要限制很小短路电流的情况；在开关电源短路保护中不能满足需要限制较小短路电流的需求。

技术实现思路

[0004]有鉴如此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种短路保护电路，实现开关电源短路状态下的保护，能限制短路电流，且满足需要限制较小短路电流的需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供一种短路保护电路，应用于开关电源，包括开关控制模块、运放采样模块和短路控制模块；
[0007]所述开关控制模块的第一输入端和第四输入端用于与开关电源的输出端连接，第二输入端与所述运放采样模块的第一输出端连接，第三输入端与所述运放采样模块的第二输出端连接，第一输出端分别与所述短路控制模块的第一端和负载的正端连接，第二输出端与所述运放采样模块的第一输入端连接；
[0008]运放采样模块的第二输入端分别与所述短路控制模块的第二端、负载的负端连接；
[0009]所述短路控制模块的第三端用于与开关电源的输出端连接；
[0010]所述开关控制模块用于对开关电源的输入电压进行采样，并将得到的电压信号作为所述运放采样模块的参考电压；
[0011]所述短路控制模块用于在负载处于正常状态时，输出第一电压信号至所述运放采样模块，或者，在负载处于短路状态时，限制负载的短路电流的大小并输出第二电压信号至所述运放采样模块；
[0012]所述运放采样模块用于将所述第一电压信号或第二电压信号与所述参考电压进行比较，并在第一电压信号小于参考电压时，控制所述开关控制模块导通，以使开关电源与负载形成通路，在第二电压信号大于参考电压时，控制开关控制模块关断，以使开关电源与
负载断路。
[0013]优选地，所述短路控制模块包括电容C3、电阻R6、电阻R7和开关管Q3；电阻R6的一端作为所述短路控制模块的第一端，另一端与电容C3的一端、开关管Q3的控制端连接；电容C3的另一端作为所述短路控制模块的第三端；开关管Q3的第一端与电阻R7的一端连接后作为所述短路控制模块的第二端；开关管Q3的第二端与电阻R7的另一端连接后接地。
[0014]优选地，电阻R7为可调电阻。
[0015]优选地，所述开关控制模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关管Q1和开关管Q2；电阻R1的一端与开关管Q1的第二端连接后作为所述开关控制模块的第一输入端；电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接后作为所述开关控制模块的第二输出端；电阻R2的另一端接地；开关管Q1的第一端作为所述开关控制模块的第一输出端，控制端与开关管Q2的第一端、电阻R3的一端连接；电阻R3的另一端作为所述开关控制模块的第二输入端；开关管Q2的控制端与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端与电阻R5的一端连接后，作为所述开关控制模块的第三输入端；电阻R5的另一端与开关管Q2的第二端连接后，作为所述开关控制模块的第四输入端。
[0016]优选地，所述开关控制模块还包括二极管D1和电容C1；电阻R1的一端通过二极管D1与开关电源的输出端连接，电阻R1的一端与二极阴极、电容C1的正端连接后，与所述运放采样模块的供电端连接；电容C1的负端接地。
[0017]优选地，所述运放采样模块包括：运放U1A和运放U1B；运放U1A的反向输入端与运放U1B的正向输入端连接后作为所述运放采样模块的第一输入端；运放U1A的正向输入端与运放U1B的反向输入端连接后作为所述运放采样模块的第二输入端；运放U1A的输出端作为所述运放采样模块的第一输出端；运放U1B的输出端作为所述运放采样模块的第二输出端；运放U1A和运放U1B的供电端作为所述运放采样模块的供电端。
[0018]第二方面，提供一种短路保护电路，应用于开关电源，包括开关控制模块、运放采样模块和短路控制模块；
[0019]所述开关控制模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关管Q1、开关管Q2、二极管D1和电容C1；
[0020]所述运放采样模块包括运放U1A和运放U1B；
[0021]所述短路控制模块包括电容C3、电阻R6、电阻R7和开关管Q3；
[0022]二极管D1的阳极与开关管Q1的第二端连接后，用于与开关电源的输出端连接；二极管D1的阴极与电容C1的正端、电阻R1的一端、运放U1A的供电端和运放U1B的供电端共同连接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端、运放U1A的负向输入端、运放U1B的同向输入端共同连接；开关管Q1的控制端与电阻R3的一端、开关管Q2的第一端连接；电阻R3的另一端与运放U1A的输出端连接；开关管Q2的控制端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、运放U1B的输出端连接；开关管Q2的第二端与电阻R5的另一端连接后，用于与开关电源的输出端连接；开关管Q1的第一端与电阻R6的一端连接后用于与负载的正端连接；电阻R6的另一端与电容C3的一端、开关管Q3的控制端连接；电阻C3的另一端用于与开关电源的输出端连接；开关管Q3的第一端与电阻R7的一端、运放U1A的同向输入端、运放U1B的负向输入端连接；开关管Q3的第二端、电阻R7的另一端、电阻R2的另一端和电容C1的负端接地。
[0023]优选地，开关管Q1、开关管Q2均为PNP型MOS管，开关管Q3为NPN型MOS管。
[0024]优选地，开关管Q1、开关管Q2和开关管Q3的第一端均为漏极，第二端均为源极，控制端均为栅极。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1.本专利技术的短路保护电路，可针对开关电源的输出电流进行采样，短路保护可调节短路电流，特别是可实现限制较小的短路电流功能，可用在大部分的恒压产品上；
[0027]2.本专利技术的短路保护电路，不仅能对开关电源进行短路保护，能限制比正常带载更小的短路电流，并且起机过程不受影响；
[0028]3.本专利技术的短路保护电路中未使用数字控制芯片，降低了电路的复杂程度，减少了开关电源的开发成本，在空间和成本方面更具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短路保护电路，应用于开关电源，其特征在于，包括开关控制模块、运放采样模块和短路控制模块；所述开关控制模块的第一输入端和第四输入端用于与开关电源的输出端连接，第二输入端与所述运放采样模块的第一输出端连接，第三输入端与所述运放采样模块的第二输出端连接，第一输出端分别与所述短路控制模块的第一端和负载的正端连接，第二输出端与所述运放采样模块的第一输入端连接；运放采样模块的第二输入端分别与所述短路控制模块的第二端、负载的负端连接；所述短路控制模块的第三端用于与开关电源的输出端连接；所述开关控制模块用于对开关电源的输入电压进行采样，并将得到的电压信号作为所述运放采样模块的参考电压；所述短路控制模块用于在负载处于正常状态时，输出第一电压信号至所述运放采样模块，或者，在负载处于短路状态时，限制负载的短路电流的大小并输出第二电压信号至所述运放采样模块；所述运放采样模块用于将所述第一电压信号或第二电压信号与所述参考电压进行比较，并在第一电压信号小于参考电压时，控制所述开关控制模块导通，以使开关电源与负载形成通路，在第二电压信号大于参考电压时，控制开关控制模块关断，以使开关电源与负载断路。2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述短路控制模块包括电容C3、电阻R6、电阻R7和开关管Q3；电阻R6的一端作为所述短路控制模块的第一端，另一端与电容C3的一端、开关管Q3的控制端连接；电容C3的另一端作为所述短路控制模块的第三端；开关管Q3的第一端与电阻R7的一端连接后作为所述短路控制模块的第二端；开关管Q3的第二端与电阻R7的另一端连接后接地。3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，电阻R7为可调电阻。4.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关管Q1和开关管Q2；电阻R1的一端与开关管Q1的第二端连接后作为所述开关控制模块的第一输入端；电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接后作为所述开关控制模块的第二输出端；电阻R2的另一端接地；开关管Q1的第一端作为所述开关控制模块的第一输出端，控制端与开关管Q2的第一端、电阻R3的一端连接；电阻R3的另一端作为所述开关控制模块的第二输入端；开关管Q2的控制端与电阻R4的一端连接；电阻R4的另一端与电阻R5的一端连接后，作为所述开关控制模块的第三输入端；电阻R5的另一端与开关管Q2的第二端连接后，作为所述开关控制模块的第四输入端。5.根据权利要求4所述的短路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炜思，张帆，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：