一种输出过压保护电路及开关电源制造技术

技术编号:41028150 阅读:11 留言:0更新日期:2024-04-18 22:13
本技术公开了一种输出过压保护电路及开关电源,开关电源包括反馈环路及输出过压保护电路,反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,反馈光耦的发射端连接开关电源的输出端、接收端的集电极连接控制芯片的反馈引脚、接收端的发射极连接开关电源的接地端,其中输出过压保护电路包括:过压检测电路,连接开关电源的输出端,在开关电源输出电压超过阈值电压时输出第一电流信号;电流放大电路,连接过压检测电路的输出端和反馈光耦的发射端,将第一电流信号放大为第二电流信号并使其流经反馈光耦的发射端,然后由反馈光耦隔离传递至控制芯片的反馈引脚,控制控制芯片停止工作。本技术能够对开关电源输出电压发生过压状态时,进行快速响应。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关变换器领域,特别涉及一种输出过压保护电路及开关电源


技术介绍

1、开关变换器一般用于输出稳定电压,当开关变换器输出电压反馈环路出现故障或者负载快速突变时,输出电压会高于设计电压值,导致其所应用的系统中后级电路以及开关变换器内部开关器件承受更高电压,可能出现后级电路或开关变换器内部损坏问题,所以多数的开关变换器设计有输出电压过压保护功能。

2、如图1所示为现有的输出过压保护电路原理图,图1电路具体工作原理为:当输出电压升高时,经过电阻r1和电阻r2分压后的采样电压也会同步升高,当采样电压高于电压比较芯片ic431内部基准电压时,会在电压比较芯片ic431、电阻r3和光电耦合器oc1发射端这条回路上产生电流,该电流通过光电耦合器oc1耦合到接收端,会增大控制芯片u0的反馈电压引脚fb的电流,拉低fb引脚电压,进而控制输出电压降低;其中的电阻r3用于调节电压比较芯片ic431中的电流大小;电容c1、电阻r4和电容c2用于对反馈环路进行补偿。

3、图1输出过压保护电路由于存在电阻r3,因为电压比较芯片ic431无法承受较大电流,所以电阻r3取值较大,会导致光电耦合器发射端中产生的电流受限;由于补偿电容c1的存在,从产品开环传递函数角度分析,电容c1和电阻r3形成一个极点,导致输出电压反馈环路带宽降低,增大输出电压反馈环路的响应时间;同时由于补偿电阻r4和补偿电容c2的存在,使得控制芯片u0的反馈电压引脚fb的电压无法快速下降。因此会导致图1输出过压保护电路响应慢,在出现输出电压过高时,无法及时拉低输出电压,在过压保护电路响应时间内,输出电压继续上升,此时存在后级电路以及变换器内部开关器件的损坏风险,无法形成有效的保护。


技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是提供一种输出过压保护电路及开关电源,至少在一定程度上能克服上述现有技术中至少一种缺陷。

2、作为本专利技术的第一个方面,所提供的输出过压保护电路的实施例技术方案如下:

3、一种输出过压保护电路,应用于开关电源,所述开关电源包括反馈环路,用于实现所述开关电源输出的电参量达到期望值的控制,所述反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,所述反馈光耦的发射端连接所述开关电源的输出端,所述反馈光耦接收端的集电极连接所述控制芯片的反馈引脚,所述反馈光耦接收端的发射极连接所述开关电源的接地端,其中,所述输出过压保护电路包括:

4、过压检测电路,用于连接开关电源的输出端,在所述开关电源输出电压超过阈值电压时输出第一电流信号;

5、电流放大电路,用于连接所述过压检测电路的输出端和所述反馈光耦的发射端,将所述第一电流信号放大为第二电流信号并使其流经所述反馈光耦的发射端,然后由所述反馈光耦隔离传递至所述控制芯片的反馈引脚,控制所述控制芯片停止工作。

6、优选地,所述过压检测电路包括:电阻r1、电阻r2、电阻r3和电压比较芯片ic431,所述电阻r1一端和所述电阻r3一端连接在一起作为所述过压检测电路的输入端,用于输入所述开关电源的输出电压,所述电阻r1另一端和所述电阻r2一端同时连接所述电压比较芯片ic431的采样端,所述电阻r2另一端和所述电压比较芯片ic431的阳极端连接在一起作为所述过压检测电路的接地端,用于连接所述开关电源的接地端,所述电阻r3另一端和所述电压比较芯片ic431的阴极端连接在一起作为所述过压检测电路的输出端,用于输出所述第一电流信号。

7、优选地,所述电流放大电路包括:三极管q1,所述三极管q1的基极作为所述电流放大电路的输入端,用于输入所述第一电流信号,所述三极管q1的基极还和所述三极管q1的发射极连接在一起后用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述三极管q1的集电极用于连接所述开关电源的接地端。

8、进一步地,所述电流放大电路还包括二极管d2,所述二极管d2的阳极用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述二极管d2的阴极连接所述三极管q1的发射极;和/或所述电流放大电路还包括二极管d3,所述二极管d3的阳极连接所述三极管q1的基极,所述二极管d3的阴极连接所述三极管q1的发射极。

9、进一步地,所述电流放大电路还包括电容c2,所述电容c2一端连接所述三极管q1的发射极,所述电容c2另一端连接所述三极管q1的集电极。

10、进一步地,所述电流放大电路还包括电阻r4,所述电阻r4一端用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述电阻r4另一端用于连接所述三极管q1的发射极。

11、作为本专利技术的第二个方面,所提供的开关电源的实施例技术方案如下:

12、一种开关电源,所述开关电源包括反馈环路,用于实现所述开关电源输出的电参量达到期望值的控制,所述反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,所述反馈光耦的发射端连接所述开关电源的输出端,所述反馈光耦接收端的集电极连接所述控制芯片的反馈引脚,所述反馈光耦接收端的发射极连接所述开关电源的接地端,其中,所述开关电源还包括上述第一个方面任一项所述输出过压保护电路。

13、进一步地,所述开关电源还包括补偿电路,所述补偿电路用于对所述开关电源的反馈环路进行补偿,所述补偿电路包括串联连接的电阻r5和电容c3,所述补偿电路一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述补偿电路另一端连接所述开关电源的接地端;所述输出过压保护电路还包括快速放电电路,所述快速放电电路用于与所述电阻r5并联,在所述反馈光耦的接收端接收到所述第二电流信号时将所述电容c3中的电荷迅速释放。

14、优选地,所述电阻r5一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述电阻r5另一端连接电容c3一端,所述电容c3另一端连接所述开关电源的接地端;所述快速放电电路为二极管d1,所述二极管d1的阳极连接所述电阻r5一端,所述二极管d1的阴极连接所述电阻r5另一端。

15、优选地,所述电容c3一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述电容c3另一端连接电阻r5一端,所述电阻r5另一端连接所述开关电源的接地端;所述快速放电电路为二极管d1,所述二极管d1的阳极连接所述电阻r5一端,所述二极管d1的阴极连接所述电阻r5另一端。

16、本技术相较于现有技术的有益效果在于:输出过压保护电路中设置了电流放大电路,能将第一电流信号放大为第二电流信号并使其流经反馈光耦的发射端,从而在开关电源输出电压超过阈值电压时控制芯片反馈引脚的电流更大,电压下降速度更快,从而控制芯片可以快速触发过压保护,快速拉低开关电源的输出电压,保护后级电路以及开关变换器内部开关器件。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种输出过压保护电路,应用于开关电源,所述开关电源包括反馈环路,用于实现所述开关电源输出的电参量达到期望值的控制,所述反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,所述反馈光耦的发射端连接所述开关电源的输出端,所述反馈光耦接收端的集电极连接所述控制芯片的反馈引脚,所述反馈光耦接收端的发射极连接所述开关电源的接地端,其特征在于,所述输出过压保护电路包括:

2.根据权利要求1所述输出过压保护电路,其特征在于,所述过压检测电路包括:电阻R1、电阻R2、电阻R3和电压比较芯片IC431,所述电阻R1一端和所述电阻R3一端连接在一起作为所述过压检测电路的输入端,用于输入所述开关电源的输出电压,所述电阻R1另一端和所述电阻R2一端同时连接所述电压比较芯片IC431的采样端,所述电阻R2另一端和所述电压比较芯片IC431的阳极端连接在一起作为所述过压检测电路的接地端,用于连接所述开关电源的接地端,所述电阻R3另一端和所述电压比较芯片IC431的阴极端连接在一起作为所述过压检测电路的输出端,用于输出所述第一电流信号。

3.根据权利要求1所述输出过压保护电路,其特征在于,所述电流放大电路包括:三极管Q1,所述三极管Q1的基极作为所述电流放大电路的输入端,用于输入所述第一电流信号,所述三极管Q1的基极还和所述三极管Q1的发射极连接在一起后用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述三极管Q1的集电极用于连接所述开关电源的接地端。

4.根据权利要求3所述输出过压保护电路,其特征在于:所述电流放大电路还包括二极管D2,所述二极管D2的阳极用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述二极管D2的阴极连接所述三极管Q1的发射极;和/或所述电流放大电路还包括二极管D3,所述二极管D3的阳极连接所述三极管Q1的基极,所述二极管D3的阴极连接所述三极管Q1的发射极。

5.根据权利要求3所述输出过压保护电路,其特征在于:所述电流放大电路还包括电容C2,所述电容C2一端连接所述三极管Q1的发射极,所述电容C2另一端连接所述三极管Q1的集电极。

6.根据权利要求3所述输出过压保护电路,其特征在于:所述电流放大电路还包括电阻R4,所述电阻R4一端用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述电阻R4另一端用于连接所述三极管Q1的发射极。

7.一种开关电源,所述开关电源包括反馈环路,用于实现所述开关电源输出的电参量达到期望值的控制,所述反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,所述反馈光耦的发射端连接所述开关电源的输出端,所述反馈光耦接收端的集电极连接所述控制芯片的反馈引脚,所述反馈光耦接收端的发射极连接所述开关电源的接地端,其特征在于,所述开关电源还包括权利要求1至6任一项所述输出过压保护电路。

8.根据权利要求7所述开关电源,其特征在于:所述开关电源还包括补偿电路,所述补偿电路用于对所述开关电源的反馈环路进行补偿,所述补偿电路包括串联连接的电阻R5和电容C3,所述补偿电路一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述补偿电路另一端连接所述开关电源的接地端;所述输出过压保护电路还包括快速放电电路,所述快速放电电路用于与所述电阻R5并联,在所述反馈光耦的接收端接收到所述第二电流信号时将所述电容C3中的电荷迅速释放。

9.根据权利要求8所述开关电源,其特征在于:所述电阻R5一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述电阻R5另一端连接电容C3一端,所述电容C3另一端连接所述开关电源的接地端;所述快速放电电路为二极管D1,所述二极管D1的阳极连接所述电阻R5一端,所述二极管D1的阴极连接所述电阻R5另一端。

10.根据权利要求8所述开关电源,其特征在于:所述电容C3一端连接所述控制芯片的反馈引脚,所述电容C3另一端连接电阻R5一端,所述电阻R5另一端连接所述开关电源的接地端;所述快速放电电路为二极管D1,所述二极管D1的阳极连接所述电阻R5一端,所述二极管D1的阴极连接所述电阻R5另一端。

...

【技术特征摘要】

1.一种输出过压保护电路,应用于开关电源,所述开关电源包括反馈环路,用于实现所述开关电源输出的电参量达到期望值的控制,所述反馈环路包括控制芯片和反馈光耦,所述反馈光耦的发射端连接所述开关电源的输出端,所述反馈光耦接收端的集电极连接所述控制芯片的反馈引脚,所述反馈光耦接收端的发射极连接所述开关电源的接地端,其特征在于,所述输出过压保护电路包括:

2.根据权利要求1所述输出过压保护电路,其特征在于,所述过压检测电路包括:电阻r1、电阻r2、电阻r3和电压比较芯片ic431,所述电阻r1一端和所述电阻r3一端连接在一起作为所述过压检测电路的输入端,用于输入所述开关电源的输出电压,所述电阻r1另一端和所述电阻r2一端同时连接所述电压比较芯片ic431的采样端,所述电阻r2另一端和所述电压比较芯片ic431的阳极端连接在一起作为所述过压检测电路的接地端,用于连接所述开关电源的接地端,所述电阻r3另一端和所述电压比较芯片ic431的阴极端连接在一起作为所述过压检测电路的输出端,用于输出所述第一电流信号。

3.根据权利要求1所述输出过压保护电路,其特征在于,所述电流放大电路包括:三极管q1,所述三极管q1的基极作为所述电流放大电路的输入端,用于输入所述第一电流信号,所述三极管q1的基极还和所述三极管q1的发射极连接在一起后用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述三极管q1的集电极用于连接所述开关电源的接地端。

4.根据权利要求3所述输出过压保护电路,其特征在于:所述电流放大电路还包括二极管d2,所述二极管d2的阳极用于连接所述反馈光耦发射端的阴极,所述二极管d2的阴极连接所述三极管q1的发射极;和/或所述电流放大电路还包括二极管d3,所述二极管d3的阳极连接所述三极管q1的基极,所述二极管d3的阴极连接所述三极管q1的发射极。

5.根据权利要求3所述输出过压保护电路,其特征在于:所述电流放大电路还包括电容c2,所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海荣李彬彬
申请(专利权)人:广州金升阳科技有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1