一种超高压欠压锁定和过压保护电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超高压欠压锁定和过压保护电路即开关电源。所述超高压欠压锁定和过压保护电路具有四个端口，分别为VDD端、EN端、OVP端以及V

【技术实现步骤摘要】
一种超高压欠压锁定和过压保护电路及开关电源


[0001]本技术涉及快充开关电源
，特别是涉及一种超高压欠压锁定和过压保护电路及开关电源。

技术介绍

[0002]电源作为所有电子产品的供电设备，既要满足严格的安全标准，也要追求更低的成本。快充开关电源作为开关电源领域的后起之秀，近年来得到广泛普及。由于人们对快充开关电源功率多样性、输出电压多样性的追求，导致快充标准快速升级换代，目前已经升级到了PD3.0标准，最大功率从15W升级到65～140W，输出电压从5V～15V升级到3.3～20V。因此，开关电源系统变压器的供电辅助绕组的输出电压从传统12～40V升级到超宽供电范围12～75V。为了仍旧能够兼容传统开关电源，在辅助绕组的整流管后增加一个40V钳位器，以避免VDD端口电压超过额定耐压40V，给用户增加了很大成本。
[0003]传统快充开关电源如图1所述，图1描绘了一种传统快充开关电源10，其工作波形如图4和图6所示。通过将变压器TR次边输出电压Vo通过反馈器12采样至电源转换器11的FB脚端口与经变压器原边线圈中电流Ip通过功率管M1、限流电阻器Rcs采样至电源转换器11的CS脚端口来产生脉冲宽度变化的方波信号(Vsw)控制功率管(M1)的开启和关闭来完成变压器TR能量的传输。传统开关电源10的VDD端口耐压只有40V，因此外部串接了一个40V钳位器13后再接电阻器R1、整流管D2、辅助绕组La。传统开关电源 10正常工作的启动过程波形如图4所示，每次VDD上电中超过VDDON时完成EN的上电复位，进入正常工作模式。如图6所示每次VDD过压后芯片关断进入自动重启模式。由于传统开关电源10增加了40V钳位器13导致不但增加了成本而且也增加了功耗。所以有必要采取特殊技术避免上述问题，从而达到用户设备的低成本性。

技术实现思路

[0004]基于此，本技术的目的是提供一种超高压欠压锁定和过压保护电路及开关电源。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]一种超高压欠压锁定和过压保护电路，所述超高压欠压锁定和过压保护电路具有四个端口，分别为VDD端、EN端、OVP端以及V
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端；所述超高压欠压锁定和过压保护电路包括：分压器、钳位器、参考电压器、欠压锁定器、 EN逻辑锁定器以及过压保护器；
[0007]所述分压器的第一端分别与所述VDD端以及所述钳位器的第一端连接，所述分压器的第二端与所述欠压锁定器的第一端连接，所述分压器的第三端与所述过压保护器的第一端连接，所述分压器的第四端接地；
[0008]所述钳位器的第二端分别与所述参考电压器的第一端以及所述V
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端连接，所述钳位器的第三端接地；
[0009]所述参考电压器的第二端与所述EN逻辑锁定器的第二端连接，所述参考电压器的
第三端与所述EN逻辑锁定器的第一端连接，所述参考电压器的第四端分别与所述欠压锁定器的第三端以及所述过压保护器的第二端连接，所述参考电压器的第五端与所述欠压锁定器的第二端连接，所述参考电压器的第六端接地；
[0010]所述欠压锁定器的第四端与所述EN逻辑锁定器的第三端连接，所述欠压锁定器的第五端分别与所述EN端以及所述过压保护器的第三端连接；
[0011]所述EN逻辑锁定器的第四端接地；
[0012]所述过压保护器的第四端与所述OVP端连接。
[0013]可选地，所述分压器包括：第一电阻器、第二电阻器以及第三电阻器；所述第一电阻器的一端为所述分压器的第一端，所述第一电阻器的另一端为所述分压器的第二端，所述第二电阻器的另一端为所述分压器的第三端，所述第三电阻器的另一端为所述分压器的第四端；
[0014]所述第一电阻器的一端分别与所述VDD端以及所述钳位器的第一端连接，所述第一电阻器的另一端分别与所述第二电阻器的一端以及所述欠压锁定器的第一端连接，所述第二电阻器的另一端分别与所述第三电阻器的一端以及所述过压保护器的第一端连接，所述第三电阻器的另一端接地。
[0015]可选地，所述钳位器包括：第四电阻器、第二钳位管、第三钳位管、第四钳位管、第五钳位管以及第一高压管；所述第四电阻器的一端为所述钳位器的第一端，所述第一高压管的源极为所述钳位器的第二端，所述第二钳位管的阳极为所述钳位器的第三端；
[0016]所述第四电阻器的一端分别与所述第一电阻器的一端以及所述第一高压管的漏极连接，所述第四电阻器的另一端分别与所述第一高压管的栅极、所述第四钳位管的阴极以及所述第五钳位管的阴极连接；所述第四钳位管的阳极与所述第三钳位管的阴极连接，所述第三钳位管的阳极与所述第二钳位管的阴极连接，所述第二钳位管的阳极接地；所述第五钳位管的阳极与所述第一高压管的源极连接，所述第一高压管的源极还分别与所述参考电压器的第一端以及所述V
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端连接。
[0017]可选地，所述参考电压器包括：第五电阻器、第一钳位管、第二高压管以及带隙基准器；所述第五电阻器的一端为所述参考电压器的第一端，所述第二高压管的源极为所述参考电压器的第二端，所述带隙基准器的第二端为所述参考电压器的第三端、所述带隙基准器的第三端为所述参考电压器的第四端，所述带隙基准器的第四端为所述参考电压器的第五端，所述带隙基准器的第五端为所述参考电压器的第六端；
[0018]所述第五电阻器的一端分别与所述第一高压管的源极、所述V
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端以及第二高压管的漏极连接，所述第五电阻器的另一端分别与所述第一钳位管的阴极、所述第二高压管的栅极连接，所述第一钳位管的阳极接地；所述第二高压管的源极分别与所述EN逻辑锁定器的第二端以及所述带隙基准器的第一端连接；所述带隙基准器的第二端与所述EN逻辑锁定器的第一端连接，所述带隙基准器的第三端分别与所述欠压锁定器的第三端以及所述过压保护器的第二端连接，所述带隙基准器的第四端与所述欠压锁定器的第二端连接，所述带隙基准器的第五端接地。
[0019]可选地，所述欠压锁定器包括第一低压管、第二低压管、第一比较器、第一反相器以及第二反相器；所述第一比较器的正相输入端为所述欠压锁定器的第一端，所述第一低压管的漏极为所述欠压锁定器的第二端，所述第二低压管的漏极为所述欠压锁定器的第三
端，所述第一比较器的输出端为所述欠压锁定器的第四端，所述第二反相器的输出端为所述欠压锁定器的第五端；
[0020]所述第一比较器的正相输入端与所述第一电阻器的另一端连接，所述第一比较器的反相输入端分别与所述第一低压管的源极以及所述第二低压管的源极连接，所述第一比较器的输出端分别与所述第一反相器的输入端、第一低压管的栅极以及所述EN逻辑锁定器的第三端连接；所述第一低压管的漏极与所述带隙基准器的第四端连接，所述第二低压管的漏极与所述带隙基准器的第三端连接，所述第二低压管的栅极分别与所述第一反相器的输出端以及所述第二反相器的输入端连接；所述第二反相器的输出端分别与所述EN端以及所述过压保护器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压欠压锁定和过压保护电路，其特征在于，所述超高压欠压锁定和过压保护电路具有四个端口，分别为VDD端、EN端、OVP端以及V
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端；所述超高压欠压锁定和过压保护电路包括：分压器、钳位器、参考电压器、欠压锁定器、EN逻辑锁定器以及过压保护器；所述分压器的第一端分别与所述VDD端以及所述钳位器的第一端连接，所述分压器的第二端与所述欠压锁定器的第一端连接，所述分压器的第三端与所述过压保护器的第一端连接，所述分压器的第四端接地；所述钳位器的第二端分别与所述参考电压器的第一端以及所述V
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端连接，所述钳位器的第三端接地；所述参考电压器的第二端与所述EN逻辑锁定器的第二端连接，所述参考电压器的第三端与所述EN逻辑锁定器的第一端连接，所述参考电压器的第四端分别与所述欠压锁定器的第三端以及所述过压保护器的第二端连接，所述参考电压器的第五端与所述欠压锁定器的第二端连接，所述参考电压器的第六端接地；所述欠压锁定器的第四端与所述EN逻辑锁定器的第三端连接，所述欠压锁定器的第五端分别与所述EN端以及所述过压保护器的第三端连接；所述EN逻辑锁定器的第四端接地；所述过压保护器的第四端与所述OVP端连接。2.根据权利要求1所述的超高压欠压锁定和过压保护电路，其特征在于，所述分压器包括：第一电阻器、第二电阻器以及第三电阻器；所述第一电阻器的一端为所述分压器的第一端，所述第一电阻器的另一端为所述分压器的第二端，所述第二电阻器的另一端为所述分压器的第三端，所述第三电阻器的另一端为所述分压器的第四端；所述第一电阻器的一端分别与所述VDD端以及所述钳位器的第一端连接，所述第一电阻器的另一端分别与所述第二电阻器的一端以及所述欠压锁定器的第一端连接，所述第二电阻器的另一端分别与所述第三电阻器的一端以及所述过压保护器的第一端连接，所述第三电阻器的另一端接地。3.根据权利要求2所述的超高压欠压锁定和过压保护电路，其特征在于，所述钳位器包括：第四电阻器、第二钳位管、第三钳位管、第四钳位管、第五钳位管以及第一高压管；所述第四电阻器的一端为所述钳位器的第一端，所述第一高压管的源极为所述钳位器的第二端，所述第二钳位管的阳极为所述钳位器的第三端；所述第四电阻器的一端分别与所述第一电阻器的一端以及所述第一高压管的漏极连接，所述第四电阻器的另一端分别与所述第一高压管的栅极、所述第四钳位管的阴极以及所述第五钳位管的阴极连接；所述第四钳位管的阳极与所述第三钳位管的阴极连接，所述第三钳位管的阳极与所述第二钳位管的阴极连接，所述第二钳位管的阳极接地；所述第五钳位管的阳极与所述第一高压管的源极连接，所述第一高压管的源极还分别与所述参考电压器的第一端以及所述V
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端连接。4.根据权利要求3所述的超高压欠压锁定和过压保护电路，其特征在于，所述参考电压器包括：第五电阻器、第一钳位管、第二高压管以及带隙基准器；所述第五电阻器的一端为所述参考电压器的第一端，所述第二高压管的源极为所述参考电压器的第二端，所述带隙基准器的第二端为所述参考电压器的第三端、所述带隙基准器的第三端为所述参考电压器的第四端，所述带隙基准器的第四端为所述参考电压器的第五端，所述带隙基准器的第五
端为所述参考电压器的第六端；所述第五电阻器的一端分别与所述第一高压管的源极、所述V
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端以及第二高压管的漏极连接，所述第五电阻器的另一端分别与所述第一钳位管的阴极、所述第二高压管的栅极连接，所述第一钳位管的阳极接地；所述第二高压管的源极分别与所述EN逻辑锁定器的第二端以及所述带隙基准器的第一端连接；所述带隙基准器的第二端与所述EN逻辑锁定器的第一端连接，所述带隙基准器的第三端分别与所述欠压锁定器的第三端以及所述过压保护器的第二端连接，所述带隙基准器的第四端与所述欠压锁定器的第二端连接，所述带隙基准器的第五端接地。5.根据权利要求4所述的超高压欠压锁定和过压保护电路，其特征在于，所述欠压锁定器包括第一低压管、第二低压管、第一比较器、第一反相器以及第二反相器；所述第一比较器的正相输入端为所述欠压锁定器的第一端，所述第一低压管的漏极为所述欠压锁定器的第二端，所述第二低压管的漏极为所述欠压锁定器的第三端，所述第一比较器的输出端为所述欠压锁定...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：