CN102064532B - 一种输入跟随式过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种输入跟随式过压保护电路，包括AC输入端、整流滤波器、启动电路模块、VCC供电电路模块、PWM输出电路U2，所述的整流滤波器与所述的启动电路模块相连，其特征在于：还包括一具有稳定电压的过压保护电路模块，所述的过压保护电路模块的一端直接与AC输入端相连，另一端分别与启动电路模块、VCC供电电路模块相连，所述的启动电路模块、VCC供电电路模块电流输出到PWM输出电路U2。本发明的电路结构简单、元件少、稳定可靠；解决了宽范围输入的开关电源的保护；取样点的电压是在整流桥前，实时监测及跟随AC输入电压的变化，并且取样电压不会受输出负载的动态变化造成电压波动的影响，提高了过压保护的精确度。
Description
【技术领域】
本发明涉及电子电路，特别涉及一种跟随式过压保护电路。
【背景技术】
目前很多的开关电源的PWM驱动IC都不具备过压和欠压保护，在宽电压输入时，往往会因电网的波动而造成输入电压过高，烧毁电源或终端产品。因此当开关电源有过压保护要求时会增加过压保护电路，而传统的过压保护电路电压取样点一般都在整流器后，其取样电压不能精确的跟随输入电压，会造成保护电压工作不稳定且不够准确。
【发明内容】
本发明的目的就是为了提供一种用于宽范围输入的开关电源保护的跟随式过压保护电路。
本发明的另一个目的是取样点的电压是在整流桥前，实时的监测及跟随AC输入电压的变化，并且取样电压不会受输出负载的动态变化造成电压波动的影响，提高了过压保护的精确度。
本发明的具体技术方案如下，提供一种输入跟随式过压保护电路，包括AC输入端、整流滤波器、启动电路模块、VCC供电电路模块、PWM输出电路U2，所述的整流滤波器与所述的启动电路模块相连，其特征在于：还包括一具有稳定电压的过压保护电路模块，所述的过压保护电路模块的一端直接与AC输入端相连，另一端分别与启动电路模块、VCC供电电路模块相连，所述的启动电路模块、VCC供电电路模块电流输出到PWM输出电路U2。
所述的过压保护电路模块包括TL431集成电路U1、二极管D1、滤波电容C3、分压电阻R6、R7、R9、限流电阻R8，所述的分压电阻R6、R7、R9串联后与所述的滤波电容C3并联，所述的滤波电容C3经由二极管D1与所述的AC输入端相连，另一端接地；所述的限流电阻R8一端连接在分压电阻R9、R7之间，另一端与所述的TL431集成电路U1输入端相连，所述的TL431集成电路U1的输出端分别与所述的启动电路模块、VCC供电电路模块相连。
所述的过压保护电路模块还包括滤波电容C4、二极管D2、二极管D3，所述的滤波电容C4一端与TL431集成电路U1的接地端相连，另一端连接在限流电阻R8、TL431集成电路U1之间；所述的二极管D2、二极管D3分别串联在所述的TL431集成电路U1的输出端和启动电路模块、VCC供电电路模块之间。
所述的启动电路模块包括变压器T1、MOS管Q1、分压电阻R2、R3、二极管D5、滤波电容C5，所述的变压器T1包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，所述的初级绕组包括一a端和一b端，所述的b端经由所述的MOS管Q1的漏极、源极接地，所述的MOS管Q1的栅极连接到所述的PWM输出电路U2上；所述的滤波电容C5、二极管D5串联后与所述的初级绕组并联；所述的过压保护电路模块的二极管D2经由分压电阻R2、R3连接到a端，所述的二极管D2的阳极经由电容C7接地，所述的PWM输出电路U2的另一端接到所述二极管D2的阳极。
所述的启动电路模块还包括限流电阻R11和分压电阻R12，所述的限流电阻R11与所述的滤波电容C5并联；所述的分压电阻R12串联在MOS管Q1的源极上。
所述的VCC供电电路模块包括二极管D4、分压电阻R10、VCC端，所述的二极管D4的阳极经由所述的分压电阻R10与辅助绕组相连，所述的过压保护电路模块的二极管D3的阳极经过所述的VCC端与所述的二极管D4的阴极相连；所述的VCC端与所述的PWM输出电路U2的第三端相连。
所述的VCC供电电路模块还包括电容C5，所述的二极管D4的阴极经由所述的电容C5接地。
相较于现有技术，本发明的主要有益效果在于：本发明的电路结构简单、元件少、稳定可靠；解决了宽范围输入的开关电源的保护；取样点的电压是在整流桥前，实时监测及跟随AC输入电压的变化，并且取样电压不会受输出负载的动态变化造成电压波动的影响，提高了过压保护的精确度。
【附图说明】
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的过压保护电路模块电路原理图；
图3为本发明的电路方框示意图。
【具体实施方式】
本发明涉及一种输入跟随式过压保护电路，下面结合附图详细描述本发明的技术方案：
如图1所示，一种输入跟随式过压保护电路，包括AC输入端、整流滤波器、启动电路模块、VCC供电电路模块、PWM输出电路U2，具有稳定电压的过压保护电路模块，所述的整流滤波器与所述的启动电路模块相连，所述的过压保护电路模块的一端直接与AC输入端相连，取样点的电压是在整流桥前，这样可以避免不会受负载的轻重而影响取样电压的漂移，另一端分别与启动电路模块、VCC供电电路模块相连，所述的启动电路模块、VCC供电电路模块电流输出到PWM输出电路U2。
如图2所示，所述的过压保护电路模块包括TL431集成电路U1、二极管D1、滤波电容C3、分压电阻R6、R7、R9、限流电阻R8，所述的分压电阻R6、R7、R9串联后与所述的滤波电容C3并联，所述的滤波电容C3经由二极管D1与所述的AC输入端相连，另一端接地；所述的限流电阻R8一端连接在分压电阻R9、R7之间，另一端与所述的TL431集成电路U1输入端相连，所述的TL431集成电路U1的输出端分别与所述的启动电路模块、VCC供电电路模块相连；并且电阻R1一端连接在TL431集成电路U1的输出端，另一端连接在限流电阻R8、TL431集成电路U1之间；所述的过压保护电路模块还包括滤波电容C4、二极管D2、二极管D3，所述的滤波电容C4一端与TL431集成电路U1的接地端相连，另一端连接在限流电阻R8、TL431集成电路U1之间；所述的二极管D2、二极管D3分别串联在所述的TL431集成电路U1的输出端和启动电路模块、VCC供电电路模块之间。取样点的电压是在整流桥前，实时监测及跟随AC输入电压的变化，并且取样电压不会受输出负载的动态变化造成电压波动的影响，提高了过压保护的精确度。
如图1所示，所述的启动电路模块包括变压器T1、MOS管Q1、分压电阻R2、R3、二极管D5、滤波电容C5，所述的变压器T1包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，所述的初级绕组包括一a端和一b端，所述的b端经由所述的MOS管Q1的漏极、源极接地，所述的MOS管Q1的栅极连接到所述的PWM输出电路U2上；所述的滤波电容C5、二极管D5串联后与所述的初级绕组并联；所述的过压保护电路模块的二极管D2经由分压电阻R2、R3连接到a端，所述的二极管D2的阳极经由电容C7接地，所述的PWM输出电路U2的另一端接到所述二极管D2的阳极；所述的启动电路模块还包括限流电阻R11和分压电阻R12，所述的限流电阻R11与所述的滤波电容C5并联；所述的分压电阻R12串联在MOS管Q1的源极上。
如图1所示，所述的VCC供电电路模块包括二极管D4、分压电阻R10、VCC端，所述的二极管D4的阳极经由所述的分压电阻R10与辅助绕组相连，辅助绕组的另一端接地；所述的过压保护电路模块的二极管D3的阳极经过所述的VCC端与所述的二极管D4的阴极相连；所述的VCC端与所述的PWM输出电路U2的第三端相连；所述的VCC供电电路模块还包括电容C5，所述的二极管D4的阴极经由所述的电容C5接地。
如图3所示，利用TL431集成电路来完成比较基准电压、比较输入电压是否有超出设定的范围，经过比较后来控制电源的PWM输出电路的供电和启动电压。决定PWM集成电路工作与否。当输入电压过压时，PWM输出电路停止输出，在计算比较的基准时以：Ivo=[(1+R6+R7)/R9].VREF公式进行计算。Ivo：输入电压过压保护点；VREF：TL431的基准点电压。电路结构简单、元件少、稳定可靠；解决了宽范围输入的开关电源的保护。
工作原理：AC输入电压经过EMI后才取样，经D1整流，C3滤波，R6、R7、R9分压，C4再次虑波，U1进行比较，D2、D3或门电来同时控制VCC电压和启动电路。当电压超出设定的保护点时，TL431输出低电平，通过D2、D3将VCC电压和启动电压拉低，PWM输出电路因没有工作电压而截止，从而实现对电源的过压保护。
虽然本发明的优选实例被以作为例证的目的进行披露，但本领域的技术人员可以理解各种修改、添加和替换是可能的，只要其不脱离所附权利要求中详述的本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种输入跟随式过压保护电路，包括AC输入端、整流滤波器、启动电路模块、VCC供电电路模块、PWM输出电路U2，所述的整流滤波器与所述的启动电路模块相连，其特征在于：还包括一具有稳定电压的过压保护电路模块，所述的过压保护电路模块的一端直接与AC输入端相连，另一端分别与启动电路模块、VCC供电电路模块相连，所述的启动电路模块、VCC供电电路模块电流输出到PWM输出电路U2；所述的过压保护电路模块包括TL431集成电路U1、二极管D1、滤波电容C3、分压电阻R6、R7、R9、限流电阻R8，所述的分压电阻R6、R7、R9串联后与所述的滤波电容C3并联，所述的滤波电容C3经由二极管D1与所述的AC输入端相连，另一端接地；所述的限流电阻R8一端连接在分压电阻R9、R7之间，另一端与所述的TL431集成电路U1输入端相连，所述的TL431集成电路U1的输出端分别与所述的启动电路模块、VCC供电电路模块相连。
2.根据权利要求1所述的输入跟随式过压保护电路，其特征在于：所述的过压保护电路模块还包括滤波电容C4、二极管D2、二极管D3，所述的滤波电容C4一端与TL431集成电路U1的接地端相连，另一端连接在限流电阻R8、TL431集成电路U1之间；所述的二极管D2、二极管D3分别串联在所述的TL431集成电路U1的输出端和启动电路模块、VCC供电电路模块之间。
3.根据权利要求1或2所述的输入跟随式过压保护电路，其特征在于：所述的启动电路模块包括变压器T1、MOS管Q1、分压电阻R2、R3、二极管D5、滤波电容C5，所述的变压器T1包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，所述的初级绕组包括一a端和一b端，所述的b端经由所述的MOS管Q1的漏极、源极接地，所述的MOS管Q1的栅极连接到所述的PWM输出电路U2上；所述的滤波电容C5、二极管D5串联后与所述的初级绕组并联；所述的过压保护电路模块的二极管D2经由分压电阻R2、R3连接到a端，所述的二极管D2的阳极经由电容C7接地，所述的PWM输出电路U2的另一端接到所述二极管D2的阳极。
4.根据权利要求3所述的输入跟随式过压保护电路，其特征在于：所述的启动电路模块还包括限流电阻R11和分压电阻R12，所述的限流电阻R11与所述的滤波电容C5并联；所述的分压电阻R12串联在MOS管Q1的源极上。
5.根据权利要求1所述的输入跟随式过压保护电路，其特征在于：所述的VCC供电电路模块包括二极管D4、分压电阻R10、VCC端，所述的二极管D4的阳极经由所述的分压电阻R10与辅助绕组相连，所述的过压保护电路模块的二极管D3的阳极经过所述的VCC端与所述的二极管D4的阴极相连；所述的VCC端与所述的PWM输出电路U2的第三端相连。
6.根据权利要求5所述的输入跟随式过压保护电路，其特征在于：所述的VCC供电电路模块还包括电容C5，所述的二极管D4的阴极经由所述的电容C5接地。
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