CN108107377B - 电源监控电路、监控方法及开关电源 - Google Patents

电源监控电路、监控方法及开关电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电源监控电路、监控方法及开关电源，所述电源监控电路接收反馈电压、使能信号，所述反馈电压表征开关电源输出电压；当开关电源不使能时，所述反馈电压达到基准电压或者根据第一电压信号得到的第一电流达到基准电流时，开关电源关闭；当开关电源使能时，开关电源启动，所述电源监控电路检测开关电源输出是否正常。采用本发明，能够正确表征开关电源状态。

Description

电源监控电路、监控方法及开关电源
技术领域
本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种电源监控电路、监控方法及开关电源。
背景技术
现有技术一种电源监控电路原理图如图1所示，所述电源监控电路用于监控开关电源输出是否正常，所述电源监控电路包括线性稳压器(LDO)U101、检测电路U102、开关管M1和电阻R，反馈电压FB表征开关电源输出电压。开关电源使能时，开关电源启动，所述检测电路U102检测到反馈电压FB正常时，输出检测信号控制开关管M1断开，电源监控电路输出端PG处电压为第一电压V1；开关电源不使能时，LDO不输出供电电压VDD，开关电源关闭，检测电路U102不工作，开关管M1断开，电源监控电路输出端PG也输出第一电压V1。因此，在开管电源使能时，通过检测电源监控电路输出端电压，无法准确检测开关电源输出电压是否正常。
为了解决上述技术问题，现有技术提出了另一种电源监控电路原理图，如图2所示，现有技术采用输入电源VIN通过结型场效应管J1给控制开关管M1通断的检测电路U201供电，其他电路仍用LDO供电；当开关电源不使能时，开关电源关闭，LDO不输出供电电压，开关管M1导通，电源监控电路输出端PG输出地电位；当开关电源使能时，开关电源启动，且当开关电源输出电压正常时，开关管M1断开，PG端输出高电平第一电压V1；当开关电源输出电压异常时，开关管M1导通，PG端输出地电位，表明输出不正常。通过检测PG端处的电位，检测开关电源输出是否正常。
现有技术中图2的技术方案具有以下缺点：结型场效应管J1占用面积大；开关电源需要断电时，结型场效应管J1输出电流不为0；结型场效应管J1源极电压变化范围大。
综上，在现有技术中，在开关电源不使能的情况下，PG端电位无法正确表征开关电源的状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种占用面积小、功耗低且能正确表征开关电源状态的电源监控电路、监控方法及开关电源，用于解决现有技术存在的未能正确表征开关电源状态的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电源监控电路，包括：
所述电源监控电路接收反馈电压、使能信号，所述反馈电压表征开关电源输出电压，所述使能信号表针开关电源是否使能；
当开关电源不使能时，所述反馈电压达到基准电压或者所述电源监控电路根据第一电压信号得到的第一电流达到基准电流时，控制所述开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述电源监控电路检测开关电源输出是否正常。
可选的，所述电源监控电路包括检测电路，所述检测电路接收反馈电压、基准电压和使能信号，输出第一控制信号和电源控制信号；
当开关电源不使能时，所述检测电路检测到所述反馈电压达到基准电压时，输出电源控制信号以控制开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述第一控制信号表征开关电源输出是否正常。
可选的，所述电源监控电路包括检测电路，所述检测电路接收反馈电压、基准电压和使能信号，输出第二控制信号；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号用于控制所述第一电流，所述第一电流达到基准电流时，开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述第二控制信号表征开关电源输出是否正常。
可选的，所述电源监控电路包括电流产生电路和比较电路，当开关电源不使能时，所述电流产生电路接收所述第二控制信号和第一电压信号，得到第一电流；所述第二比较电路接收所述第一电流和基准电流，输出所述电源控制信号；当所述第一电流达到基准电流时，所述电源控制信号控制开关电源关闭。
可选的，所述电流产生电路包括第一电阻，所述第一电阻上电流为所述第一电流。
可选的，所述第一电阻第一端接收所述第二控制信号，第二端接收所述第一电压信号。
可选的，所述电流产生电路还包括开关管，所述开关管控制端接收所述第二控制信号，所述开关管第一端连接所述第一电阻第一端，所述开关管第二端接地，所述第一电阻第二端接收第一电压信号；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号控制所述开关管导通直至开关电源关闭。
可选的，所述电流产生电路还包括开关管和钳位电路，所述开关管控制端接收所述第二控制信号，所述开关管第一端连接所述第一电阻第一端，所述开关管第二端接地，所述第一电阻第二端接收第一电压，所述钳位电路接收使能信号，所述钳位电路输出端连接所述开关管和所述第一电阻公共端；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号控制所述开关管断开，所述钳位电路将所述第一电阻第二端电压钳位在第二电压。
可选的，所述控制电路包括控制模块和权利要求1-8任意一种电源监控电路。
本发明还提供一种电源监控方法：
当开关电源不使能时，且当反馈电压达到基准电压或者根据第一电压信号得到的第一电流达到基准电流时，开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，电源监控电路检测开关电源输出是否正常。
与现有技术相比：当开关电源不使能时，且当反馈电压达到基准电压或者根据第一电压信号得到的第一电流达到基准电流时，开关电源关闭；当开关电源使能时，开关电源启动，电源监控电路检测开关电源输出是否正常。本发明能够正确表征开关电源状态。
附图说明
图1为现有技术一种电源监控电路原理图；
图2为现有技术另一种电源监控电路原理图；
图3为本发明电源监控电路一种原理图；
图4为本发明电源监控电路的另一种原理图；
图5(a)为电流产生电路第一种实施方式；
图5(b)为电流产生电路第二种实施方式；
图5(c)为电流产生电路第三种实施方式；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图3所示，示意了本发明一种电源监控电路，包括检测电路U301，所述检测电路U301接收反馈电压FB、基准电压VREF和使能信号EN，输出电源控制信号VC和第一控制信号VS1，所述反馈电压FB表征开关电源输出电压，所述使能信号EN表针开关电源是否使能。当开关电源使能时，开关电源启动，所述第一控制信号VS1表征开关电源输出电压是否正常；当开关电源不使能时，当反馈电压FB达到基准电压VREF时，所述电源控制信号VC控制开关电源关闭，即开关电源不输入供电电压。
如图4所示，示意了本发明另一种电源监控电路，包括检测电路U401、电流产生电路U402和比较电路U403，所述检测电路U401接收反馈电压FB和使能信号EN，输出电源控制信号VC和第二控制信号VS2，所述反馈电压FB表征开关电源输出电压，所述使能信号EN表征开关电源是否使能。所述电流产生电路U402接收第二控制信号VS2和第一电压信号V1，输出第一电流信号I1，所述比较电路U403接收所述第一电流信号I1和基准电流信号IREF，输出电源控制信号VC。所述第一电压V1为开关电源中某个电路的输出电压。当开关电源使能时，开关电源启动，所述第二控制信号VS2表征开关电源输出电压是否正常；当开关电源不使能时，所述第二控制信号VS2用于控制所述第一电流信号I1，当所述第一电流信号I1达到基准电流IREF时，所述比较电路U403输出电源控制信号VC控制开关电源关闭，即开关电源不输入供电电压。
如图5(a)所示，示意了电流产生电路的第一种实施方式，包括第一电阻R，所述第一电阻R第一端接收第一电压V1，第二端接收第二控制信号VS2，得到第一电流I1＝(V1-VS2)/R。开关电源使能时，检测第一电阻R第二端PG处电压VS2可知开关电源输出是否正常。
如图5(b)所示，示意了电流产生电路的第二种实施方式，包括第一电阻R和开关管M1，第一电阻R第一端接收第一电压V1，第二端连接开关管M1第一端，其公共端作为PG端，所述开关管M1控制端接收第二控制信号VS2，第二端接地。当开关电源使能时，当开关电源输出正常时，所述第二控制信号VS2控制开关管M1断开，PG端电压为第一电压；当开关电源输出异常时，所述第二控制信号VS2控制开关管M1导通，PG端为对地端，通过检测PG端处的电位，可检测开关电源输出是否正常。当开关电源不使能时，所述第二控制信号VS2控制所述开关管M1导通，所述第一电流I1＝V1/R。
如图5(c)所示，示意了电流产生电路的第三种实施方式，这种实施方式与电流产生电路的第二种实施方式的区别在于所述所述开关管M1和所述第一电阻R的公共端还连接钳位电路U501的输出端，所述钳位电路U501接收使能信号EN。当开关电源使能时，所述钳位电路U501不工作，与电流产生电路的第二种实施方式一样，通过检测PG端处的电位，可检测开关电源输出是否正常。当开关电源不使能时，第二控制信号VS2控制开关管M1断开，所述钳位电路U501将第一电阻R第二端电压钳位在第二电压V2，所述第一电流I1＝(V1-V2)/R。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开关电源的电源监控电路，包括：
所述电源监控电路接收反馈电压、使能信号，所述反馈电压表征开关电源输出电压，所述使能信号表征开关电源是否使能；
当开关电源不使能时，所述反馈电压达到基准电压时，控制所述开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述电源监控电路检测开关电源输出是否正常；
所述电源监控电路包括检测电路，所述检测电路接收反馈电压、基准电压和使能信号，输出第一控制信号和电源控制信号；
当开关电源不使能时，所述检测电路检测到所述反馈电压达到基准电压时，输出电源控制信号以控制开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述第一控制信号表征开关电源输出是否正常。
2.一种开关电源的电源监控电路，其特征在于：
所述电源监控电路接收反馈电压、使能信号，所述反馈电压表征开关电源输出电压，所述使能信号表征开关电源是否使能；
当开关电源不使能时，所述电源监控电路根据第一电压信号得到的第一电流达到基准电流时，控制所述开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述电源监控电路检测开关电源输出是否正常；
所述电源监控电路包括检测电路，所述检测电路接收反馈电压和使能信号，输出第二控制信号；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号用于控制所述第一电流，所述第一电流达到基准电流时，开关电源关闭；
当开关电源使能时，开关电源启动，所述第二控制信号表征开关电源输出是否正常；
所述电源监控电路包括电流产生电路和比较电路，当开关电源不使能时，所述电流产生电路接收所述第二控制信号和第一电压信号，得到第一电流；所述比较电路接收所述第一电流和基准电流，输出电源控制信号；当所述第一电流达到基准电流时，所述电源控制信号控制开关电源关闭；
所述电流产生电路包括第一电阻，所述第一电阻上电流为所述第一电流。
3.根据权利要求2所述的电源监控电路，其特征在于：所述第一电阻第一端接收所述第二控制信号，第二端接收所述第一电压信号。
4.根据权利要求2所述的电源监控电路，其特征在于：所述电流产生电路还包括开关管，所述开关管控制端接收所述第二控制信号，所述开关管第一端连接所述第一电阻第一端，所述开关管第二端接地，所述第一电阻第二端接收第一电压信号；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号控制所述开关管导通直至开关电源关闭。
5.根据权利要求2所述的电源监控电路，其特征在于：所述电流产生电路还包括开关管和钳位电路，所述开关管控制端接收所述第二控制信号，所述开关管第一端连接所述第一电阻第一端，所述开关管第二端接地，所述第一电阻第二端接收第一电压，所述钳位电路接收使能信号，所述钳位电路输出端连接所述开关管和所述第一电阻公共端；
当开关电源不使能时，所述第二控制信号控制所述开关管断开，所述钳位电路将所述第一电阻第二端电压钳位在第二电压。
6.一种开关电源，包括控制电路和功率电路，其特征在于：所述控制电路包括控制模块和权利要求1-5任意一种电源监控电路。
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