CN201937474U - 一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源 - Google Patents

一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源 Download PDF

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顾永德
苏周
王本欣
陈克峰
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MOSO Power Supply Technology Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型公开一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源，电源包括防雷保护模块、EMI滤波模块、整流滤波模块、主变换电路模块、续流整流滤波模块、电压反馈模块及PWM/OVP控制模块，交流市电输入后依次经过防雷保护模块和EMI滤波模块后输入给整流滤波模块，经整流滤波模块转换成直流电后输出给主变换电路模块，经主变换电路模块后输出给续流整流滤波模块，经续流整流滤波模块后输出给负载，电压反馈模块采样续流整流滤波模块电压，并反馈给PWM/OVP控制模块，PWM/OVP控制模块控制主变换电路模块。本实用新型实用性强，输出过压保护可控性好，输出过压保护灵敏。

Description

一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源
技术领域
本实用新型公开一种电源，特别是一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源。
背景技术
开关电源早已在人们日常生活中被广泛应用，通常的开关电源中都包括有一个过压保护电路，用于输出端的过压保护，防止输出电压过高而对负载造成损坏。目前，传统的过压保护电路是通过在输出端加稳压管的方式来及实现过压保护，往往会因反馈电路瞬态响应特性不稳定，从而会造成电源过压保护一致性差，并且会因稳压管损坏后电源永久损坏，不可恢复。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的开关电源的保护电路损坏后不可恢复的缺点，本发明提供一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其通过采样电路检测变压器反馈绕组的电压值，从而对输出进行控制，取样精准，异常取消后输出可恢复不损坏。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源，电源包括防雷保护模块、EMI滤波模块、整流滤波模块、主变换电路模块、续流整流滤波模块、电压反馈模块及PWM/OVP控制模块，交流市电输入后依次经过防雷保护模块和EMI滤波模块后输入给整流滤波模块，经整流滤波模块转换成直流电后输出给主变换电路模块，经主变换电路模块功率变换后，再经续流整流滤波模块后输出给负载，电压反馈模块采样续流整流滤波模块输出电压，并反馈给PWM/OVP控制模块，OVP采样电路模块检测变压器反馈绕组的电压值，反馈给PWM/OVP控制模块，PWM/OVP控制模块控制主变换电路模块。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的主变换电路模块包括开关管、主变压器和RCD吸收单元，PWM/OVP控制模块控制开关管通断，将整流滤波模块输出的直流电转换成方波，并经RCD吸收单元吸收开关尖峰后，再经主变压器变压后输出给续流整流滤波模块。
所述的主变压器设有初级绕组、次级绕组和反馈绕组，开关管变换后的方波电源由初级绕组输入，次级绕组将变压后的电源输出给续流整流滤波模块，反馈绕组通过采样续流整流滤波模块输出电压，反馈给PWM/OVP控制模块。
所述的初级绕组、次级绕组和反馈绕组层叠设置，反馈绕组设有一层，初级绕组设有两层，分别设置在反馈绕组上下两侧，次级绕组设有两层，分别设置在初级绕组和反馈绕组之间。
所述的初级绕组、次级绕组和反馈绕组之间分别设有胶带层及铜箔屏蔽层。
所述的RCD吸收单元包括并联连接的电阻R8和电容C5，与并联连接的电阻R8和电容C5串联有二极管D6。
所述的续流整流滤波模块包括分压电阻R9和电阻R10，电阻R9和电阻R10的公共端输出反馈信号给PWM/OVP控制模块。
所述的PWM/OVP控制模块采用PWM芯片U1。
所述的电压反馈模块包括光耦U2、依次串联连接的电阻R14、电阻R15和三端稳压芯片U3，以及依次串联连接的电阻R18和电阻R20。
本实用新型的有益效果是：本实用新型电路结构以普通反激电路为基础，实用性强，输出过压保护可控性好，输出过压保护灵敏，当输出开环过压后，电路可完全处于空载状态，保证不打隔，使电路始终处于最节能的状态。当输出过压异常解除时，才能解除过压保护。同时，本实用新型采用特殊绕制工艺的变压器，通过检测特殊绕制工艺变压器反馈绕组的电压从而实现过压保护，当输出电压上升时，反馈绕组精确感应电压随之上升，通过对感应电压取样进行分析比较，以控制调节输出电压稳定及实现精准的过压保护功能，本实用新型采用电阻取样，取样精准，异常取消后输出可恢复不损坏。
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型电路方框图。
图2为本实用新型过压保护部分电路原理图。
图3为本实用新型主变压器绕组结构示意图。
图4为本实用新型电路原理图。
图中，1-初级绕组，2-次级绕组，3-反馈绕组，4-胶带。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
请参看附图1，本实用新型主要包括防雷保护模块、EMI滤波模块、整流滤波模块、主变换电路模块、续流整流滤波模块、电压反馈模块及PWM/OVP控制模块，交流市电输入后依次经过防雷保护模块和EMI滤波模块后输入给整流滤波模块，经整流滤波模块转换成直流电后输出给主变换电路模块，经主变换电路模块后输出给续流整流滤波模块，经续流整流滤波模块后输出给负载，反馈绕组通过采样续流整流滤波模块输出电压，并反馈给PWM/OVP控制模块，PWM/OVP控制模块控制主变换电路模块。
请结合参看附图2和附图4，本实施例中，采用220V交流市电作为供电电源，供电电源输入端上的火线和零线之间跨接有压敏电阻VR1，用于防雷放浪涌电流，为本实用新型中的防雷保护模块，EMI滤波模块采用常规的EMI滤波模块，本实施例中，采用跨接在火线和零线之间的电容CX1。本实施例中，整流滤波模块采用整流桥。本实施例中，主变换电路模块包括开关管Q1、主变压器T1和RCD吸收单元，本实施例中，PWM/OVP控制模块控制开关管Q1的通断，由开关管Q1将整流滤波模块输出的直流电转换成方波电源，并经RCD吸收单元吸收开关尖峰后，再经主变压器变压后输出给续流整流滤波模块。续流整流滤波模块输出后的直流电经过滤波电感L1后输出给负载。本实施例中，主变压器T1设有初级绕组1、次级绕组2和反馈绕组3，其中，开关管Q1变换后的方波电源由主变压器T1的初级绕组1输入，由主变压器T1的次级绕组2将变压后的电源输出给RCD吸收单元，反馈绕组3输出反馈信号给续流整流滤波模块，请参看附图3，本实施例中，主变压器T1的初级绕组1、次级绕组2和反馈绕组3层叠设置，反馈绕组3设有一层，初级绕组1设有两层，分别设置在反馈绕组3上下两侧，次级绕组2设有两层，分别设置在初级绕组1和反馈绕组3之间，本实施例中，最内层为一层初级绕组1，初级绕组1上缠绕有一层次级绕组2，次级绕组2上缠绕有一层反馈绕组3，反馈绕组3上又缠绕有一层次级绕组2，次级绕组2上又缠绕有一层初级绕组1，本实施例中，各层绕组之间分别缠绕有一层胶带4，以起到绝缘作用。本实施例中，RCD吸收单元包括并联连接的电阻R8和电容C5，与并联连接的电阻R8和电容C5串联有二极管D6。
本实施例中，PWM/OVP控制模块采用PWM芯片U1，OVP采样电路包括分压电阻R9和电阻R10，电阻R9和电阻R10的公共端输出反馈信号给PWM芯片U1的输入端(本实施例中，选用的是PWM芯片U1的OVP引脚)，本实施例中，电阻R9和电阻R10串联连接形成OVP采样电路模块，串联连接的电阻R9和电阻R10一端连接在主变压器T1的反馈绕组3上，另一端接地，用于采样主变压器T1的反馈绕组3上的反馈电压，并反馈给PWM/OVP控制模块。PWM芯片U1控制开关管Q1的通断。本实施例中，电压反馈模块包括光耦U2、依次串联连接的电阻R14、电阻R15和三端稳压芯片U3，以及依次串联连接的取样电阻R18和R20。其中电阻R14连接在滤波电感L1的前级，电阻R18连接在滤波电感L1的后级，本实施例中，与电阻R20并联有电阻R19，电阻R18和电阻R20的公共端连接至三端稳压芯片U3的控制端，三端稳压芯片U3的控制端与阴极输入端连接有电阻R16和电容C15，光耦U2的初级并联在电阻R15两端，光耦U2的的次级输出反馈信号给PWM芯片U1。
本实施例中，因OVP采样电路取样电压取自于主变压器T1反馈绕组(即Naux)，所以反馈绕组感应电压的稳定性决定了过压保护点是否在设计范围之内；为保证反馈绕组感应电压的稳定，本实施例中的主变压器T1在设计时反馈绕组必须整层均匀绕制，不可叠加绕制，所以，本实用新型的主变压器T1在绕制时将次级绕组分成两层并将反馈绕组夹在中间，用来减小反馈绕组在受负载变化及输入电压变化而引起的波动，从而实现精准的过压保护控制，本实施例中，反馈绕组是通过感应次级绕组的电压变化通过电阻R9与电阻R10组成的取样电路，取样反馈电压给PWM芯片U1。
本实用新型在使用时，当电阻R14开路或电阻R19短路时，三端稳压芯片U3则无负反馈输出，PWM芯片U1因无负反馈信号，PWM芯片U1的第五引脚(即GATE引脚)不受控制，此时，通过主变压器T1的电压变换后输出电压上升，同时主变压器T1的反馈绕组上感应电压也上升，此时通过电阻R9与电阻R10组成的取样电路控制PWM芯片U1的第一引脚(即OVP引脚)的电平，当输出电压继续上升，电阻R10上的取样电压高于3.75V时，PWM芯片U1的第一引脚触发芯片内部过压保护电路，PWM芯片U1的第五引脚(即GATE引脚)关断，开关管Q1截止，电源停止输出，从而完成输出过压保护过程。
本实用新型电路结构以普通反激电路为基础，实用性强，输出过压保护可控性好，输出过压保护灵敏，当输出开环过压后，电路可完全处于空载状态，保证不打隔，使电路始终处于最节能的状态。当输出过压异常解除时，才能解除过压保护。同时，本实用新型采用特殊绕制工艺的变压器，通过检测特殊绕制工艺变压器反馈绕组的电压从而实现过压保护，当输出电压上升时，反馈绕组精确感应电压随之上升，通过对感应电压取样进行分析比较，以控制调节输出电压稳定及实现精准的过压保护功能，本实用新型采用电阻取样，取样精准，异常取消后输出可恢复不损坏。

Claims (9)

1.一种采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的电源包括防雷保护模块、EMI滤波模块、整流滤波模块、主变换电路模块、续流整流滤波模块、电压反馈模块及PWM/OVP控制模块，交流市电输入后依次经过防雷保护模块和EMI滤波模块后输入给整流滤波模块，经整流滤波模块转换成直流电后输出给主变换电路模块，经主变换电路模块功率变换后，再经续流整流滤波模块后输出给负载，电压反馈模块采样续流整流滤波模块输出电压，反馈给PWM/OVP控制模块，OVP采样电路模块检测变压器反馈绕组的电压值，反馈给PWM/OVP控制模块，PWM/OVP控制模块控制主变换电路模块。
2.根据权利要求1所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的主变换电路模块包括开关管、主变压器和RCD吸收单元，PWM/OVP控制模块控制开关管通断，将整流滤波模块输出的直流电转换成方波，并经RCD吸收单元吸收开关尖峰后，再经主变压器变压后输出给续流整流滤波模块。
3.根据权利要求2所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的主变压器设有初级绕组、次级绕组和反馈绕组，开关管变换后的方波电源由初级绕组输入，次级绕组将变压后的电源输出给续流整流滤波模块，反馈绕组通过采样续流整流滤波模块输出电压，反馈给PWM/OVP控制模块。
4.根据权利要求3所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的初级绕组、次级绕组和反馈绕组层叠设置，反馈绕组设有一层，初级绕组设有两层，分别设置在反馈绕组上下两侧，次级绕组设有两层，分别设置在初级绕组和反馈绕组之间。
5.根据权利要求4所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的初级绕组、次级绕组和反馈绕组之间分别设有胶带层及铜箔屏蔽层。
6.根据权利要求2所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的RCD吸收单元包括并联连接的电阻R8和电容C5，与并联连接的电阻R8和电容C5串联有二极管D6。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的续流整流滤波模块包括分压电阻R9和电阻R10，电阻R9和电阻R10的公共端输出反馈信号给PWM/OVP控制模块。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的PWM/OVP控制模块采用PWM芯片U1。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的采用简单实用的输出过压保护电路的电源，其特征是：所述的电压反馈模块包括光耦U2、依次串联连接的电阻R14、电阻R15和三端稳压芯片U3，以及依次串联连接的取样电阻R18和R20。
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