CN106329483B - 开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，适用于具有比较大的电容负载，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源。该开关电源包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将电源主体部产生的电流信号转换成能够表示电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将过电流保护部的保护级别设置为第一级，当第一电压信号的值达到稳态值时，将过电流保护部的保护级别设置为第二级。

Description

开关电源

技术领域

本发明涉及电源电路领域，特别是涉及一种适用于具有比较大的电容负载的开关电源。

背景技术

目前，为了保障供电网络和用电设备的安全，在各种电路的设计中都普遍设有过电流保护模块。过电流保护模块的原理是将电流信号转换为电压信号，再比较该电压信号与规定的电压阈值的大小以判断是否要执行保护动作。

但是，在有些情况下，开关电源的负载是电容器等具有很大静电容量的元器件，当开关电源启动时，这些电容器在电源接通的瞬间迅速充电，就会产生远大于稳态输入电流的浪涌电流流入电源设备。此时，即使该浪涌电流持续时间很短，还不足以损坏开关电源和电路中的其他元器件，不会影响电路安全，但是过电流保护模块仍会根据该浪涌电流转换成的较大的电压信号，错误地执行过电流保护动作，导致开关电源无法正常启动。所以，在这种情况下，通常只能选用输出功率大于实际的负载电路所需要的规格的开关电源，造成了不必要的浪费，提高了产品成本。

发明内容

本发明鉴于此，目的在于，提供一种可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，适用于具有比较大的电容负载，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，包括：电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，过电流保护部，将电源主体部产生的电流信号转换成能够表示电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，保护级别切换部，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将过电流保护部的保护级别设置为第一级，当第一电压信号的值达到稳态值时，将过电流保护部的保护级别设置为第二级。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，电源主体部包括：整流滤波单元，对工业电源进行整流滤波处理，变压器，对整流滤波处理后的电压进行变压处理，第一开关元件，与变压器的初级线圈串联再一起与整流滤波单元并联。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，过电流保护部包括：控制单元、彼此串联的保护电阻及检测电阻，通过使来自电源主体部的电流信号流过保护电阻及检测电阻，使得在检测电阻的两端产生第二电压信号，控制单元获取第二电压信号，当第二电压信号的值大于或等于阈值时，控制单元判断为电源主体部中出现过电流，执行过电流保护动作。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间，保护级别切换部将第二电压信号的值调节为第一检测电压值，来将过电流保护部的保护级别设置为第一级；当第一电压信号的值达到稳态值时，保护级别切换部将第二电压信号的值调节为第二检测电压值，来将过电流保护部的保护级别设置为第二级。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，保护级别切换部包括第一调控单元及第二调控单元，第一调控单元根据来自第二调控单元的控制信号，来将第二电压信号调节的值为第一检测电压值或者第二检测电压值，控制信号是第二调控单元将第一电压信号调节生成的。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，第一调控单元包括彼此串联的第二开关元件、第一调压电阻，串联的第二开关元件、第一调压电阻一起与检测电阻并联连接，第二开关元件具有接收来自第二调控单元的控制信号的第一控制端，第二开关元件基于控制信号而接通或关断；当第二开关元件接通时，使得第一调压电阻与检测电阻并联，第二电压信号的值调节为第一检测电压值；当第二开关元件关断时，使得第一调压电阻断开连接，将第二电压信号的值调节为第二检测电压值。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，第二调控单元包括第三开关元件、第二调压电阻、分压电阻、控制电阻，分压电阻的一端与电源主体部的第一电压信号的输出端连接，另一端与控制电阻的一端以及第二开关元件的第一控制端连接，控制电阻的另一端接地，彼此串联的第三开关元件、第二调压电阻一起与控制电阻并联，第三开关元件具有接收来自电源主体部的第一电压信号的第二控制端，第三开关元件基于第一电压信号而接通或关断；在第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内第三开关元件关断，使得第二调压电阻断开连接，第二开关元件接通；当第一电压信号的值达到稳态值时第三开关元件接通，使得第二调压电阻与控制电阻并联，第二开关元件关断。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，第二、第三开关元件是三极管，第一、第二控制端是三极管的基极。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，阈值是常数。

根据本发明的一个实施方式的开关电源，第二控制端经由一个稳压元件接收来自电源主体部的第一电压信号，稳压元件的导通阈值小于稳态值。

若采用本发明提供的可以在启动时切换过电流保护动作的级别的开关电源，则可以适用于具有比较大的电容负载的开关电源，使得可以根据输出功率与负载电路的功耗相匹配的原则来选用合适的开关电源，降低了供电成本。

附图说明

图1是示出了本发明的一个实施方式的开关电源的功能模块的示意图。

图2是示出了本发明的一个实施方式的开关电源的电路结构的图。

图3是示出了本发明的一个实施方式的第一、第二电压信号以及第二、第三开关元件的第一、第二控制端的电压值与时间的关系的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 开关电源

110 电源主体部

111 整流滤波电源

120 过电流保护部

121 控制单元

130 保护级别切换部

131 第一调控单元

132 第二调控单元

140 输出电路

T1 变压器

IS 检测端

V₁ 第一电压信号

V₂ 第二电压信号

V_th 阈值

V_in 工业电源

I_d 电流信号

DA1 整流桥

C1 滤波电容

Q1 第一开关元件

Q10 第二开关元件

S1 第一控制端

Q11 第三开关元件

S2 第二控制端

R10 保护电阻

R11 检测电阻

R12 第一调压电阻

R15 分压电阻

R16 控制电阻

R17 第二调压电阻

DZ01 稳压二极管

Ctrl 控制信号

V_W 稳态值

V_DZ 稳压二极管的导通阈值

V_S1、V_S2 第一、第二控制端的电压值

V_Q 第二、第三开关元件的接通电压

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的开关电源。

如图1所示，本发明的一个实施方式的开关电源100至少具有：电源主体部110、过电流保护部120以及保护级别切换部130。其中，电源主体部110将工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号V₁，并对该第一电压信号V₁进行变压处理得到输出电压，该输出电压供给至输出电路。过电流保护部120将电源主体部110产生的电流信号I_d转换成能够表示所述电流信号的大小的第二电压信号V₂，并当检测到第二电压信号V₂大于或等于阈值V_th时，执行过电流保护动作。保护级别切换部130在第一电压信号V₁的值从零增大到稳态值V_W的期间内，将过电流保护部120的保护级别设置为第一级，当所述第一电压信号V₁的值达到该稳态值V_W时，将过电流保护部120的保护级别设置为第二级。这样，可以通过保护级别切换部130对第二电压信号V₂的值的调节，起到对开关电源100的过电流保护动作的保护级别的切换的作用。

如图2所示，具体地，电源主体部110包括：工业电源V_in、整流滤波单元111、变压器T1、第一开关元件Q1。工业电源V_in是交流电源。整流滤波单元111包括与工业交流电源V_in并联的整流桥DA1和滤波电容C1，来对工业交流电源V_in进行整流滤波处理，以此得到平滑的直流的第一电压信号V₁。在其他的实施方式中，整流滤波单元111也可以设计为其他具有整流滤波功能的电路，只要保证输出的第一电压信号V₁是平滑的直流电压信号即可。在本实施方式中，第一电压信号V₁当开关电源启动时迅速增加，达到规定的稳态值V_W后稳定不变的平滑直流信号。彼此串联的变压器T1的初级线圈与第一开关元件Q1一起并联在滤波电容C1的两端，通过控制第一开关元件Q1的接通关断，使经过整流滤波处理的第一电压信号V₁在所述变压器的次级线圈上感应出输出电压信号。该输出电压信号用于供给输出电路140。在本实施方式中，第一开关元件Q1选用场效应晶体管(FET)，如结型场效应晶体管(JFET)或者绝缘栅型场效应晶体管(又称MOS晶体管)，在其他的实施方式中，第一开关元件Q1也可以选用其他的开关元件，例如双极型三极管。另外，在本实施方式中，在变压器T1的初级线圈和第一开关元件Q1的串联支路上，还串联有一个电阻R1，可以起到一定的限流作用，防止第一开关元件Q1损坏，在其他的实施方式中，也可以省略，或者设为其他的限流保护元件。

如图2所示，在本发明的一个实施方式中，过电流保护部120至少包括：控制单元121、保护电阻R10、检测电阻R11。保护电阻R10一端与电源主体部110中的第一开关元件Q1不与变压器初级线圈连接的一端连接，另一端与检测电阻11的一端串联，而检测电阻R11的另一端接地。这样，将电源主体部110输出的电流信号I_d转换成检测电阻R11两端的第二电压信号V₂。通过这样，过电流保护部120通过检测检测电阻R11两端的该第二电压信号V₂，就可以间接检测出电源主体部110中产生的电流信号I_d的情况，在出现过电流的情况下，可以及时执行过电流保护动作，保护开关电源100中的电路元器件。在其他的实施方式中，也可以省略R10、R11，并将R1作为R11连接入过电流保护部120，其他元器件及其连接关系等保持不变。通过这样，也可以实现过电流保护部120的过电流保护功能，并且节省了元器件，简化电路，节约成本。只要可以将能够表示电源主体部110中的电流信号I_d的电压或者电流信号供给至过电流保护部120即可，也可以采用其他方式。

具体地，在本实施方式中，控制单元121至少具有检测第二电压信号V₂的检测端IS，当检测端IS检测到第二电压信号V₂的值大于或等于阈值V_th时，判断为电源主体部110中出现过电流，来执行过电流保护动作。在本实施方式中，控制单元121是由具有过电流保护功能的IC10(IC10采用具有过电流检测功能的一般电源控制IC)构成，在其他的实施方式中，控制单元121也可以由其他具有以下功能的器件构成：通过比较检测端IS检测到的第二电压信号V₂的值与阈值V_th的大小，从而判断是否出现过电流，并相应地执行过电流保护动作。

进一步地，这里，阈值V_th是常数，根据不同的构成控制单元121的器件，阈值V_th也不同；但是对于同样的控制单元121，阈值V_th的值是固定不变的确定值。现有的具有过电流保护功能的IC芯片均不具有可以根据实际情况切换不同的过电流保护级别的功能。若重新开发设计一种可以根据实际情况切换不同的过电流保护级别的器件，则研发成本很高，研发周期也很长，可行性低。而根据本实施方式，只需选用现有的具有过电流保护功能的IC芯片，并利用常见的开关元件、电阻、电容等元件设计出通过调节检测端IS检测到的第二电压信号V₂的值的方式，来切换不同的过电流保护级别的电路模块。本发明的实施方式可以简单方便、低成本地达到切换过电流保护部120的保护级别的效果。

另外，在本实施方式中，控制单元121的检测端IS上还连接有电容C10，电容C10的另一端接地。

例如，保护级别切换部130在第一电压信号V₁的值从零增大到稳态值V_W的期间内，将第二电压信号V₂的值调节为第一检测电压值，来将过电流保护部120的执行过电流保护动作的保护级别设置为第一级；当第一电压信号V₁的值达到该稳态值V_W时，将第二电压信号V₂的值调节为第二检测电压值，来将过电流保护部120的执行过电流保护动作的保护级别设置为第二级。通过这样，在开关电源100启动前后，保护级别切换部130可以根据第一电压信号V₁的不同情况，来对第二电压信号V₂做不同的调整，进而达到切换过电流保护部120的执行过电流保护动作的保护级别的效果。

优选地，在本实施方式中，第一检测电压值是保护级别切换部130使当时的相应的第二电压信号V₂的值的大小适当降低而得到的，而第二检测电压值则是保护级别切换部130使当时的相应的第二电压信号V₂的值维持大致不变而得到的。当开关电源100启动时，即在第一电压信号V₁的值从零增大到稳态值V_W的很短的期间内，尽管在电源主体部110瞬间产生很大的浪涌电流，输出的电流信号I_d的值很大，电流信号I_d转换成的检测电阻R11两端的第二电压信号V₂的值也变得很大。但是此时保护级别切换部130使第二电压信号V₂的值的大小适当减小到第一检测电压值。过电流保护部120通过将该适当减小的第一检测电压值与固定的阈值V_th作比较，来判断电源主体部110中是否出现过电流，是否需要执行过电流保护动作。显然，这样在开关电源100处于刚启动状态的情况下，就不容易因为启动瞬间第二电压信号V₂的值很大，而造成过电流保护部120错误地执行过电流保护动作，从而确保开关电源100能够不受干扰地正常启动。以启动状态下的开关电源100的过电流保护级别为第一级，此时开关电源100整体上对过电流的“容忍程度”提高，达到了相当于整体上的“过电流保护阈值V_th提高”的效果。当开关电源100的启动阶段结束，即当第一电压信号V₁的值达到上述的稳态值V_W时，整个开关电源的电路工作在正常稳态，保护级别切换部130使第二电压信号V₂的值的大小大致维持原状不变，即不改变开关电源100处于正常稳态下的第二电压信号V₂的值，此处第二电压信号V₂原本的值即是第二检测电压值。过电流保护部120通过将该正常稳态下的第二电压信号V₂的值与固定的阈值V_th作比较，来判断电源主体部110中是否出现过电流，是否需要执行过电流保护动作。显然，这样就切换到了开关电源100正常工作情况下的过电流保护级别，以正常工作状态的开关电源100的过电流保护级别为第二级，此时开关电源100整体上对过电流的“容忍程度”降低到正常状态。这样，就使降低的开关电源100整体上的过电流保护级别重新提高，相当于“整体的过电流保护阈值V_th又降低到正常水平”。当然，在其他的实施方式中，对过电流保护的级别也可以使用不同的定义方式，也可以用相似的方式设置三个以上的过电流保护级别，还可以对不同的级别之间的切换方式、顺序重新定义。

进一步地，在本实施方式中，保护级别切换部130至少包括：第一调控单元131及第二调控单元132。其中，第一调控单元131接受第二调控单元132的控制，再根据来自第二调控单元132的控制信号Ctr，来调节第二电压信号V₂得到第一检测电压值或者第二检测电压值。该控制信号Ctr是第二调控单元132通过调节第一电压信号V₁生成的。在其他的实施方式中，保护级别切换部130也可以包括三个以上的调控单元，从而实现使过电流保护部120在三个以上的保护级别之间进行切换的效果。

具体地，在本实施方式中的第一调控单元至少包括彼此串联的第二开关元件Q10、第一调压电阻R12。其中，串联的第二开关元件Q10、第一调压电阻R12一起与过电流保护部120中的检测电阻11并联。该第二开关元件Q10具有第一控制端S1。第二开关元件Q10基于第一控制端S1接收到的来自第二调控单元132的控制信号Ctr而接通或者关断。当控制信号Ctrl的值足以使得第二开关元件接通时，第一调压电阻R12与检测电阻R11并联连接，此时第二电压信号V₂的值被调节成第一检测电压值。该第一检测电压值相当于第一调压电阻R12与检测电阻R11的并联电路两端的电压值。当控制信号Ctrl不足以使得第二开关元件Q10接通，第二开关元件Q10关断时，第一调压电阻R12断开连接，即保护级别切换部130不对第二电压信号V₂进行调节，此时，第二电压信号V₂的保持原样原本的值(检测电阻R11两端的电压值)即是第二检测电压值。显然，第一调压电阻R12与检测电阻R11的并联连接电路的整体电阻必然小于第一调压电阻R12检测电阻R11单独的电阻，故对于电源主体部110产生的相同大小的电流信号Id，第一调压电阻R12与检测电阻R11的并联电路整体两端的电压值也小于检测电阻R11单独两端的电压值。因此，当保护级别切换部130的第一调控单元131通过第二开关元件Q10的接通关断，可以实现将过电流保护部120检测的第二电压信号V₂的值调节为降低的第一检测电压值或者维持正常的第二检测电压值大致不变。这样就实现了对过电流保护部120的保护级别的切换控制。

具体地，在本实施方式中的第二调控单元132至少包括第三开关元件Q11、第二调压电阻R17、分压电阻R15、控制电阻R16。其中，分压电阻R15的一端与电源主体部110的第一电压信号V₁的输出端连接，另一端与控制电阻R16的一端以及过电流保护部120中的第二开关元件Q10的第一控制端S1连接；而控制电阻R16的另一端接地。彼此串联连接的第三开关元件Q11、第二调压电阻R17一起与控制电阻R16并联。该第三开关元件Q11具有第二控制端S2。第三开关元件Q11基于该第二控制端S2接收到的来自电源主体部110的第一电压信号V₁而接通或关断。

另外，在本实施方式中，在第二调控单元132中还包括：彼此串联的稳压二极管DZ01及电阻R20、电阻R21。其中，稳压二极管DZ01的阴极与电源主体部110的第一电压信号V₁的输出端连接，阳极与电阻R20的一端连接；电阻20的另一端与电阻R21的一端以及第三开关元件Q11的第二控制端S1连接；而电阻R21的另一端接地。即，第二控制端S1接收到的是来自电源主体部110的第一电压信号V₁落在电阻R21的两端的电压信号。优选地，稳压二极管DZ01的导通阈值V_DZ小于上述的稳态值V_W。

在第一电压信号V₁的值从零增大到上述的稳态值V_W的期间内，在第一电压信号V₁的值达到稳压二极管DZ01的导通阈值前，稳压二极管DZ01处于关断状态。即，无论电源主体部110中产生的电流信号I_d的值的大小是多少，无论第一电压信号V₁的值如何变化，第一电压信号V₁的电压值都几乎全部落在该稳压二极管DZ01的两端，而电阻R20、R21两端的电压值都几乎为零。第二控制端S2接收到的第一电压信号V₁落在电阻R21的两端的电压信号值的大小不足以使第三开关元件Q11接通，故第三开关元件Q11一直处于关断状态，以使得第二调压电阻R17断开连接。此时，第二开关元件Q10的第一控制端S1接收到的控制信号Ctr的值是第一电压信号V₁落在控制电阻R16的两端的电压值，并且该电压值足以使得第二开关元件Q10接通。当第一电压信号V₁的值达到稳态值V_W时，由于该稳态值V_W大于该稳压二极管DZ01的导通阈值，所以稳压二极管DZ01变为导通状态。即稳压二极管DZ01两端的电压值几乎稳定不变地保持在导通阈值V_DZ。此时，第二控制端S2接收到的第一电压信号V₁在电阻R21的两端引起的电压降的大小|V₁-V_DZ-V₂₀|足以使得第三开关元件Q11接通(V₂₀是第一电压信号V₁在电阻R20两端引起的电压降)。此时，第二调压电阻R17与控制电阻R16并联连接，第一控制端S1接收到的控制信号Ctr的值是第一电压信号V₁落在第二调压电阻R17、控制电阻R16的并联电路整体的两端的电压值。显然，单独的控制电阻R16的电阻必然大于第二调压电阻R17、控制电阻R16的并联电路的整体电阻，在第一电压信号V₁都是同样的稳态值V_W的情况下，落在前者两端的整体电压值必然大于落在后者两端的整体电压值。故，在第一电压信号V₁达到稳态值V_W的临界点上，第三开关元件Q11从关断变为接通的前后，第二开关元件Q10的第一控制端S1接收到的电压值一下子降低，从而使第二开关元件Q10关断。通过这样，第二调控单元基于电源主体部110产生的第一电压信号V₁，来生成不同的控制信号Ctrl，并通过该不同的控制信号Ctrl来控制第二调控单元切换工作状态，最终达到调节过电流保护部120的工作状态，切换整个开关电源100的过电流保护级别的效果。

优选地，如图2所示，第二调控单元还可以进一步包括：电容C11、电容C12、电阻R13、电阻R14、电阻R18、电阻R19、二极管D10、二极管D11。其中，电容C11的一端与第一控制端S1连接，另一端接地；电阻R13的一端与第一控制端S1连接，另一端接地；电阻R14的一端与第一控制端S1连接，另一端与二极管D10的阴极连接；而二极管D10的阳极与控制电阻R16的非接地端连接；电容C12的一端与第二控制端S2连接，另一端接地；电阻R18的一端与第二控制端S2连接，另一端接地；电阻R19的一端与第二控制端S2连接，另一端与二极管D11的阴极连接；而二极管D11的阳极与电阻R21的非接地端连接。上述这些电容、电阻以及二极管元件在电路中起辅助作用，通过这样，可以保障整个保护级别切换部130在功能基本不变的情况下，其电路能够更加稳定可靠地工作，更好地发挥调节过电流保护部120的保护级别的功能。

进一步地，在本实施方式中，第二、第三开关元件Q10、Q11选用规格相同的三极管，进而第一、第二控制端S1、S2是三极管的基极；在其他的实施方式中，第二、第三开关元件Q10、Q11也可以分别选用规格不同的三极管，或者选用其他具有接通关断作用的开关元件，例如选用结型场效应晶体管(JFET)或者绝缘栅型场效应晶体管(又称MOS晶体管)等，相对应地，此时的第一、第二控制端S1、S2是场效应晶体管的栅极。

此外，在本实施方式中，对应的电阻R13与电阻R18、电阻R14与电阻R19、电容C11与电容C12、二极管D10与二极管D11也都选用相同规格的元件。在其他的实施方式中，也可以分别选用不同规格的电阻、电容和二极管。

如图3所示，在本实施方式中，由于第二、第三开关元件Q10、Q11选用规格相同的三极管，而对应的电阻R14与电阻R19、电容C11与电容C12的规格都相同，故当施加于对应的第二、第三开关元件Q10、Q11的基极S1、S2上的电压都达到相同的高于第二、第三开关元件Q10、Q11的接通电压V_Q的某一个值时，第二、第三开关元件Q10、Q11的接通延迟时间相等；当施加于对应的基极S1、S2上的电压都达到相同的低于三极管的导通电压V_Q的某一个值时，第二、第三开关元件Q10、Q11的关断延迟时间相等。以开关电源100启动的时刻作为t＝0，将第二开关元件Q 10的第一控制端S1的电压设为V_S1，第三开关元件Q11的第二控制端S2的电压设为V_S2，第二开关元件Q10接通的时刻设置为t₁，稳压二极管DZ01导通的时刻设置为t₂，第三开关元件Q11接通的时刻设置为t₃，第二开关元件Q10被关断的时刻设置为t₄，第一电压信号V₁的值达到稳态值V_W的时刻设置为t₅。图3示出了保护级别切换部130切换过电流保护部的保护级别的过程中，第一、第二电压信号V₁、V₂以及第一、第二控制端S1、S2电压值随时间的变化关系的示意图。

另外，在本实施方式中，与第二开关元件Q10的基极(控制端)S1连接的电阻R14和电容C11构成了延迟电路，可以根据下面的公式

t₁＝R14·C11 (式1)

依据需要来配置电阻R14和电容C11，从而决定从开关电源100启动到第二开关元件Q10的接通所需的时间t₁。同样地，与第三开关元件Q11的基极(控制端)S2连接的电阻R19和电容C12构成了延迟电路，可以根据下面的公式

t₃＝R19·C12 (式2)

依据需要来配置电阻R19和电容C12，从而决定从开关电源100启动到第三开关元件Q11的接通所需的时间t₃。此外，在此基础上，通过调整上述的在电路中起辅助作用的各个电阻元件、电容元件、二极管、稳压二极管等，可以使得从开关电源100启动到稳压二极管DZ01导通所需的时间t₂大于第二开关元件Q10接通所需的时间t₁，并且使得第二开关元件Q10被关断的时刻t₄能够大致等于当第一电压信号V₁的值达到稳态值V_W的时刻t₅。这样，就满足了为使保护级别切换部130正常工作，发挥切换过电流保护部120的保护级别的作用的时序要求。在其他的实施方式中，也可以采取其他的方式，使保护级别切换部130在切换过电流保护部的保护级别的过程中，第一、第二电压信号V₁、V₂以及第一、第二控制端S1、S2电压值随时间的变化关系满足其他合理的时序关系。

另外，在本实施方式中，为了使得第二开关元件Q10可以接通关断并正常实现预期的功能，可以根据电源主体部110所选用的工业电源V_in的电压值的大小，来配置分压电阻R15、控制电阻R16的电阻值。同样地，为了使得第三开关元件Q11可以接通关断并正常实现预期的功能，可以根据电源主体部110所选用的工业电源Vin的电压值的大小，来配置稳压二极管DZ01的规格(如导通阈值V_DZ等)以及电阻R20、电阻R21的电阻值。

在开关电源100的不同的应用场合下，上述各个元器件的规格可以依据情况而适当调整，以满足要求。

本发明并不仅限定于上述的各实施方式，而是在权利要求所表示的范围内能够进行各种变更，适当地组合不同的实施方式所分别披露的技术手段而得到的实施方式也包含于本发明的技术方案的范围中。

Claims (9)

1.一种开关电源，其特征在于，包括：

电源主体部，对工业电源进行整流滤波处理得到第一电压信号，对所述第一电压信号进行变压处理并供给至输出电路，

过电流保护部，将所述电源主体部产生的电流信号转换成能够表示所述电流信号的大小的第二电压信号，并当检测到所述第二电压信号的值大于或等于阈值时，执行过电流保护动作，

保护级别切换部，在所述第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间内，将所述过电流保护部的保护级别设置为第一级，当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时，将所述过电流保护部的保护级别设置为第二级；

所述保护级别切换部包括第一调控单元及第二调控单元，

所述第一调控单元包括第二开关元件，所述第一调控单元通过所述第二开关元件根据来自所述第二调控单元的控制信号而接通或关断，来将所述第二电压信号的值调节为第一检测电压值或者第二检测电压值，

所述第二调控单元包括第三开关元件，所述第二调控单元通过所述第三开关元件基于所述第一电压信号而接通或关断，从而生成所述控制信号。

2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电源主体部包括：

整流滤波单元，对工业电源进行所述整流滤波处理，

变压器，对所述整流滤波处理后的工业电源的电压进行所述变压处理，

第一开关元件，与所述变压器的初级线圈串联再一起与所述整流滤波单元并联。

3.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，

所述过电流保护部包括：控制单元、彼此串联的保护电阻及检测电阻，

通过使来自所述电源主体部的电流信号流过所述保护电阻及所述检测电阻，使得在所述检测电阻的两端产生所述第二电压信号，

所述控制单元获取所述第二电压信号，当所述第二电压信号的值大于或等于阈值时，所述控制单元判断为所述电源主体部中出现过电流，执行过电流保护动作。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的开关电源，其特征在于，

在所述第一电压信号的值从零增大到稳态值的期间，所述保护级别切换部将所述第二电压信号的值调节为第一检测电压值，来将所述过电流保护部的保护级别设置为第一级；当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时，所述保护级别切换部将所述第二电压信号的值调节为第二检测电压值，来将所述过电流保护部的保护级别设置为第二级。

5.如权利要求3所述的开关电源，其特征在于，

所述第一调控单元还包括与第二开关元件串联的第一调压电阻，

串联的所述第二开关元件、所述第一调压电阻一起与所述检测电阻并联连接，

所述第二开关元件具有接收来自所述第二调控单元的所述控制信号的第一控制端，当所述第二开关元件接通时，使得所述第一调压电阻与所述检测电阻并联，所述第二电压信号的值调节为所述第一检测电压值；当所述第二开关元件关断时，使得所述第一调压电阻断开连接，将所述第二电压信号的值调节为所述第二检测电压值。

6.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，

所述第二调控单元还包括第二调压电阻、分压电阻、控制电阻，

所述分压电阻的一端与所述电源主体部的所述第一电压信号的输出端连接，另一端与所述控制电阻的一端以及所述第二开关元件的所述第一控制端连接，所述控制电阻的另一端接地，彼此串联的所述第三开关元件、所述第二调压电阻一起与所述控制电阻并联，

所述第三开关元件具有接收来自所述电源主体部的所述第一电压信号的第二控制端，在所述第一电压信号的值从零增大到所述稳态值的期间内所述第三开关元件关断，使得所述第二调压电阻断开连接，所述第二开关元件接通；当所述第一电压信号的值达到所述稳态值时所述第三开关元件接通，使得所述第二调压电阻与所述控制电阻并联，所述第二开关元件关断。

7.如权利要求5或者6所述的开关电源，其特征在于，

所述第二、第三开关元件是三极管，所述第一、第二控制端是三极管的基极。

8.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，

所述阈值是常数。

9.如权利要求6所述的开关电源，其特征在于，

所述第二控制端经由一个稳压元件接收来自所述电源主体部的所述第一电压信号，所述稳压元件的导通阈值小于所述稳态值。