开关电源过流保护电路制造技术

一种开关电源过流保护电路，包括交流整流滤波电路、变压器、直流整流滤波电路、开关电路、控制电路和反馈电路，控制电路包括脉宽调制芯片和采样电阻。当直流整流滤波电路输出的电压高于电压阈值时反馈电路发送反馈信号到脉宽调制芯片的频率补偿端，使所述频率补偿端的电位被拉低，脉宽调制芯片将采样电阻采集的电流信号和频率补偿端的电压进行比较，由输出端输出PWM信号控制开关电路的导通和关断，从而控制变压器的通断状态，达到输出稳压的目的。由于将反馈信号直接发送到脉宽调制芯片的频率补偿端，反馈信号不需要经过脉宽调制芯片内部的高增益误差放大器，缩短了反馈信号的传输时间，具有过流保护反应灵敏、响应时间短的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种开关电源过流保护电路，包括交流整流滤波电路、变压器、直流整流滤波电路、开关电路、控制电路和反馈电路，控制电路包括脉宽调制芯片和采样电阻。当直流整流滤波电路输出的电压高于电压阈值时反馈电路发送反馈信号到脉宽调制芯片的频率补偿端，使所述频率补偿端的电位被拉低，脉宽调制芯片将采样电阻采集的电流信号和频率补偿端的电压进行比较，由输出端输出PWM信号控制开关电路的导通和关断，从而控制变压器的通断状态，达到输出稳压的目的。由于将反馈信号直接发送到脉宽调制芯片的频率补偿端，反馈信号不需要经过脉宽调制芯片内部的高增益误差放大器，缩短了反馈信号的传输时间，具有过流保护反应灵敏、响应时间短的特点。【专利说明】开关电源过流保护电路
本专利技术涉及开关电源电路领域，特别是涉及一种开关电源过流保护电路。
技术介绍
开关电源的应用已越来越广泛，为了提高开关电源的可靠性，必须设计合理的保护电路。过流保护是保护电路之一，用于在输出过载或短路时对电源及功率开关器件的保护。开关电源过流保护通常有脉宽调制和频率调制两种方式，脉宽调制(PWM)方式是脉冲频率不变，通过改变脉冲宽度来控制输出电压，是最常用的开关电源调制方式。图2是一种脉宽调制芯片UC3842的内部原理框图。请参照图2，采用脉宽调制方式进行电源过流保护的开关电源，其脉宽调制芯片产生的PWM信号经输出端(脚6)输出，驱动外接的开关功率管工作，功率管工作产生的信号经取样电路转换为低压直流信号反馈到脉宽调制芯片的电流采样端(脚3)，维护系统的正常工作。系统正常工作后，取样电路反馈的低压直流信号经脉宽调制芯片的电压反馈端(脚2)送到脉宽调制芯片内部的误差放大器210，与内部的基准电压进行比较，产生的误差信号送到脉宽调制芯片内部的脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。如果输出电压由于电源过载或输出短路等原因变高，则取样电路反馈的电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定，反之亦然。另外，脚3与地之间接有采样电阻，当其电压高于IV时，就会使脉宽调制芯片内部的比较器220翻转，将PWM锁存器230置零，使脉宽调制电路处于关闭状态，从而实现电路的过流保护。传统的开关电源过流保护电路，是通过脉宽调制芯片的电压反馈端接收反馈信号，因此反馈信号需要通过脉宽调制芯片内部的高增益误差放大器进行比较后，输出比较电压并对脉宽调制芯片的PWM信号进行调整，而放大器并非输出与输入同时建立，会导致脉宽调制芯片从获取到反馈信号到输出PWM信号的响应时间较长。而通常采用的采样电阻都是金属膜或氧化膜电阻，这种电阻是有感的，当电流流过采样电阻时，会感生一定的感性电压。这个电感分量在高频时呈现的阻抗会很大，因此它将消耗很大的功率。随着频率的增加，由于脉宽调制芯片从获取到反馈信号到输出PWM信号所需的响应时间较长，流过采样电阻的电流有可能在下一个振荡周期到来之前还没放完，采样电阻承受的电流将越来越大，这样将会引起脉宽调制芯片的误操作，甚至会引起炸机。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种脉宽调制芯片从获取到反馈信号到输出PWM信号的响应时间较短的开关电源过流保护电路。一种开关电源过流保护电路，包括:交流整流滤波电路，用于将交流电整流滤波且从所述交流整流滤波电路的输出端输出整流滤波电压；变压器，包括初级线圈、次级线圈及自馈线圈，所述初级线圈与所述交流整流滤波电路的输出端连接，所述变压器用于对所述整流滤波电压进行降压；直流整流滤波电路，与所述次级线圈连接，用于对降压后的整流滤波电压进行整流滤波且从所述直流整流滤波电路的输出端输出直流输出电压；开关电路，所述开关电路的输入端与所述初级线圈连接，输出端接地，所述开关电路用于对所述整流滤波电压进行开关控制；控制电路，所述控制电路包括脉宽调制芯片、采样电阻、定时电阻、定时电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第二电阻串联连接，所述脉宽调制芯片的频率补偿端通过所述第三电阻与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接，所述第一电阻的另一端与所述脉宽调制芯片的电压反馈端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述脉宽调制芯片的基准电压端与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接；所述定时电阻和定时电容串联连接，所述脉宽调制芯片的定时端与所述定时电阻和定时电容的公共端连接，所述定时电阻的另一端与所述脉宽调制芯片的基准电压端连接，所述定时电容的另一端接地，所述脉宽调制芯片的接地端接地；所述采样电阻的一端连接所述脉宽调制芯片的电流采样端和所述开关电路的输出端，另一端接地；所述脉宽调制芯片的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述脉宽调制芯片的电源端通过第一分压电阻与所述交流整流滤波电路的输出端连接，所述自馈线圈与所述脉宽调制芯片的电源端连接，用于给所述脉宽调制芯片提供工作电压；反馈电路，与所述直流整流滤波电路的输出端连接，用于采集所述直流输出电压，所述反馈电路在所述直流输出电压高于电压阈值时发送反馈信号，使所述频率补偿端的电位被拉低；所述脉宽调制芯片根据所述电流采样端采样得到的信号和所述反馈电路发送的所述反馈信号由脉宽调制芯片的输出端输出脉宽调制信号控制所述开关电路的导通和关断。在其中一个实施例中，所述变压器还包括第一整流二极管和第一滤波电容，所述初级线圈的同名端与所述交流整流滤波电路的输出端连接，异名端与所述开关电路的输入端连接；所述次级线圈的同名端接地，异名端与所述直流整流滤波电路连接；所述自馈线圈的同名端与所述第一整流二极管的正极连接，异名端接地；所述第一整流二极管的负极与所述脉宽调制芯片的电源端和所述第一分压电阻的公共端连接；所述第一滤波电容一端与所述第一整流二极管的负极连接，另一端与所述自馈线圈的异名端连接。在其中一个实施例中，所述变压器包括用于吸收尖峰电压的吸收回路，所述吸收回路包括吸收电阻、吸收电容和二极管，所述吸收电阻和吸收电容并联连接且一端与所述初级线圈的同名端连接，另一端与所述二极管的负极连接，所述二极管的正极与所述初级线圈的异名端连接。在其中一个实施例中，所述直流整流滤波电路包括第二整流二极管和第二滤波电容，所述第二整流二极管的正极与所述次级线圈的异名端连接，所述第二整流二极管的负极为所述直流整流滤波电路的输出端，所述第二滤波电容一端与所述第二整流二极管的负极连接，另一端接地。在其中一个实施例中，所述开关电路包括N沟道M0SFET、偏置电阻和第一限流电阻，所述N沟道MOSFET的漏极为所述开关电路的输入端，所述N沟道MOSFET的源极为所述开关电路的输出端，所述N沟道MOSFET的栅极为所述开关电路的控制端且通过所述第一限流电阻与所述脉宽调制芯片的输出端连接，所述偏置电阻连接在所述N沟道MOSFET的栅极和源极之间。在其中一个实施例中，所述控制电路包括滤波网络，所述滤波网络包括滤波电阻和第三滤波电容，所述脉宽调制芯片的电流采样端通过滤波电阻连接所述采样电阻与所述开关电路的输出端连接的一端，所述第三滤波电容一端连接所述滤波电阻与所述脉宽调制芯片的电流采样端连接的一端，另一端接地。在其中一个实施例中，所述反馈电路包括光耦、控制开关、第二限流电阻、第二分压电阻和第三分压电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电源过流保护电路，包括：交流整流滤波电路，用于将输入的交流电整流滤波且从所述交流整流滤波电路的输出端输出整流滤波电压；变压器，包括初级线圈、次级线圈及自馈线圈，所述初级线圈与所述交流整流滤波电路的输出端连接，所述变压器用于对所述整流滤波电压进行降压；直流整流滤波电路，与所述次级线圈连接，用于对降压后的整流滤波电压进行整流滤波且从所述直流整流滤波电路的输出端输出直流输出电压；其特征在于，还包括：开关电路，所述开关电路的输入端与所述初级线圈连接，输出端接地，所述开关电路用于对所述整流滤波电压进行开关控制；控制电路，所述控制电路包括脉宽调制芯片、采样电阻、定时电阻、定时电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第二电阻串联连接，所述脉宽调制芯片的频率补偿端通过所述第三电阻与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接，所述第一电阻的另一端与所述脉宽调制芯片的电压反馈端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述脉宽调制芯片的基准电压端与所述第一电阻和第二电阻的公共端连接；所述定时电阻和定时电容串联连接，所述脉宽调制芯片的定时端与所述定时电阻和定时电容的公共端连接，所述定时电阻的另一端与所述脉宽调制芯片的基准电压端连接，所述定时电容的另一端接地，所述脉宽调制芯片的接地端接地；所述采样电阻的一端连接所述脉宽调制芯片的电流采样端和所述开关电路的输出端，另一端接地；所述脉宽调制芯片的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述脉宽调制芯片的电源端通过第一分压电阻与所述交流整流滤波电路的输出端连接，所述自馈线圈与所述脉宽调制芯片的电源端连接，用于给所述脉宽调制芯片提供工作电压；反馈电路，与所述直流整流滤波电路的输出端连接，用于采集所述直流输出电压，所述反馈电路在所述直流输出电压高于电压阈值时发送反馈信号，使所述频率补偿端的电位被拉低；所述脉宽调制芯片根据所述电流采样端采样得到的信号和所述反馈电路发 送的所述反馈信号由脉宽调制芯片的输出端输出脉宽调制信号控制所述开关电路的导通和关断。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，邵贤辉，
申请(专利权)人：深圳市海洋王照明工程有限公司， 海洋王照明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44