CN202856640U

CN202856640U - 具有高精度过压保护的开关电源

Info

Publication number: CN202856640U
Application number: CN 201220446438
Authority: CN
Inventors: 廖桂林
Original assignee: (fujian) Electronic Co Ltd
Current assignee: (fujian) Electronic Co Ltd
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种具有高精度过压保护电路的开关电源，其包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路；PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片。本实用新型利用PWM控制工作电路的开关管关断时在输出及采样控制电路的变压器的反馈绕组产生的电压接到LD7538芯片CS脚至内部的OVP误差放大器，与LD7538芯片0.2V的基准比较得到信号，使LD7538芯片关断OUT脚，进入过压保护状态。这样，输出电压变化时，输出电压的过压保护可控制在一定范围内，输出电压过压保护精度较高，可达±10%。

Description

具有高精度过压保护的开关电源

扶术领域

本实用新型涉及开关电源，具体是具有高精度过压保护的开关电源。

背景技术

开关电源一般包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路，目前，大多数100W以下反激型开关电源，其PWM控制工作电路的电源管理芯片采用普通的PWMIC（LD7535芯片）。

这种采用LD7535芯片作为电源管理芯片的开关电源，如图1、图2所示，其过压保护是靠LD7535芯片的VCC脚内部所连接的一个32V稳压管来实现，当输出电压升高时变压器T1F的辅助绕组供给LD7535芯片VCC脚的电压也会升高，达到32V时LD7535芯片进入过压保护状态。这种开关电源，由于32V稳压管器件自身存在误差，导致过压保护精度较低（一般是±20%），达不到现在开关电源越来越高的性能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有高精度过压保护的开关电源。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具有高精度过压保护电路的开关电源，包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路；PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片，EMI及输入整流滤波电路的输出端连接至PWM控制工作电路的输入端，PWM控制工作电路的输出端设有开关管，输出及采样控制电路的输入端设有变压器，PWM控制工作电路的开关管的输出连接至输出及采样控制电路的变压器的初级绕组，此变压器的反馈绕组连接至LD7538芯片CS脚。

采用上述方案后，本实用新型中，PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片，由于LD7538芯片的过压保护是靠CS脚内部一个OVP误差放大器来实现，利用开关管关断时在变压器的反馈绕组产生的电压通过整流、降压、滤波后接到LD7538芯片CS脚至内部的OVP误差放大器，与LD7538芯片0.2V的基准比较得到信号，使LD7538芯片关断OUT脚，进入过压保护状态。这样，开关电源的输出电压变化时，输出电压的过压保护可控制在一定范围内，输出电压过压保护精度较高，可达到±10%。

附图说明

图1为采用LD7535芯片作为电源管理芯片的开关电源电路示意图；

图2为LD7535的内部电路图；

图3为本实用新型的电路示意图；

图4为电源管理芯片LD7538的CS脚内部线路图；

图5为电源管理芯片LD7538的内部电路图。

具体实施方式

本实用新型具有高精度过压保护的开关电源，如图2所示，包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路；EMI及输入整流滤波电路的输出端连接至PWM控制工作电路的输入端，PWM控制工作电路的输出端设有开关管，输出及采样控制电路的输入端设有变压器，PWM控制工作电路的开关管的输出连接至输出及采样控制电路的变压器的初级绕组。

各部分电路的工作原理如下：

1、EMI及输入整流滤波电路：

由共模电感L1、L2，电容CX1，电阻R1、R2，整流器BD1构成EMI及输入整流滤波电路。

由共模电感L1、L2和电容CX1起到抑制EMI共模干扰的作用；电容CX1起到抑制EMI差模干扰的作用；因安规要求，设置电阻R1、R2在关机时给电容CX1放电，同时与电阻R8组合作为电源管理芯片IC1（LD7538）的起动电阻；整流器BD1和电容C1组成整流滤波电路给整机提供直流电源。

2、PWM控制工作电路：

PWM控制工作电路的电源管理芯片IC1采用公知电源管理芯片LD7538。

电源管理芯片IC1（LD7538）的VCC脚通过电阻R8得到起动电源给电容C10充电，当电容C10电压上升至电源管理芯片IC1所要求的起动电压时电源管理芯片IC1开始工作，电源管理芯片IC1的OUT脚开始输出开关脉冲的高电平，开关管Q1进入导通状态。电容C1上的直流电压通过变压器T1的初级绕组、开关管Q1、电阻R23-R24（电阻R23、R24并联，调整其大小可以改变输出功率大小，阻值大，输出功率小）构成回路。此时变压器T1初级绕组中的电流成线性增大，当此电流增大在电阻R23、R24上产生的电压通过电阻R20和电容C14组成的积分电路滤除尖峰干扰后达到一定值（此电压值是IC1内部设定好的）时，电源管理芯片IC1的OUT脚开始输出开关脉冲的低电平，开关管Q1进入截止状态，变压器T1的输出绕组、反馈绕组通过各自导通的整流二极管开始输出电压，反馈绕组T1-B的输出通过稳压管ZD2整流，再经电阻R7（微调电压作用）电容C10滤波，电容C11去耦给电源管理芯片IC1供电；此时开关管Q1截止变压器T1的初级绕组就会产生尖峰电压，为了保证开关管Q1工作在安全电压范围内二极管D2，电阻R4，电阻R5，电阻R9和电容C2就用来吸收此尖峰电压，同时电阻R9还有改善EMI辐射的作用。

3、输出及采样控制电路：

变压器T1的输出绕组通过二极管D1整流，电容C5滤波，电感L4滤除高频尖峰纹波后再通过电容C6滤波成干净的直流电压。电阻R17、R3和稳压管U2组成采样电路，电容C12和电阻R25是稳压管U2的补偿电路也就是负反馈电路，提高稳压管U2的稳定性。电容C8也是同样作用提高整个取样反馈的稳定性。工作逻辑原理如下：当负载电流变小，输出电压变高，采样电路检测到输出电压变高时，稳压管U2会使红外发光二极管U1B中的电流变大，光敏三极管U1A阻值变小，电源管理芯片IC1的COMP脚电压下降，使电源管理芯片IC1的OUT脚输出开关脉冲的高电平时间变短，从而调整开关管Q1的导通时间使输出电压下降达到所设定的电压。当负载电流变大，输出电压变低，逻辑关系反之即可。

本实用新型中，其过压保护是靠LD7538芯片IC1的CS脚内部一个OVP误差放大器来实现，如图4所示，利用开关管关断时在变压器的反馈绕组产生的电压通过整流、降压、滤波后接到LD7538芯片的CS脚至内部的OVP误差放大器。

如图1、图4、图5所示，变压器的反馈绕组T1-B通过二极管D4、降压电阻R19（调整其阻值=调整OVP点）把检测电压（反馈绕组相位和输出绕组相位相同，所以此电压和输出电压成比例关系）给到LD7538芯片IC1的CS脚，当由于机器故障而导致输出电压增大到一定值（可自行设定）时，反馈绕组T1-B电压也增大到一定值（可自行设定），LD7538芯片IC1的CS脚内部OVP误差放大器的输入端（正端）超过0.2V时，与基准0.2V比较得到信号输出给到复位端,产生过压保护信号使LD7538芯片IC1的OUT脚关断，进入过压保护保护状态。这样，开关电源的输出电压变化时，输出电压的过压保护可控制在一定范围内，输出电压过压保护精度较高，可达到±10%。

Claims

1.具有高精度过压保护电路的开关电源，包括EMI及输入整流滤波电路、PWM控制工作电路、输出及采样控制电路；其特征在于：PWM控制工作电路的电源管理芯片采用LD7538芯片，EMI及输入整流滤波电路的输出端连接至PWM控制工作电路的输入端，PWM控制工作电路的输出端设有开关管，输出及采样控制电路的输入端设有变压器，PWM控制工作电路的开关管的输出连接至输出及采样控制电路的变压器的初级绕组，此变压器的反馈绕组连接至LD7538芯片CS脚。