CN203911741U - 一种模块电源的保护电路 - Google Patents

Abstract

一种模块电源的保护电路，保护功能不受输入电压和带容性负载的影响，可以自由设定调节电路的保护延时，从而调整电源带容性负载能力，不但提高了全输入电压范围的带容性负载能力，而且还具有长时间负载短路时功耗小的特点，本实用新型结构简单，成本低廉，便于调试，该短路保护电路配合电流型PWM控制芯片应用电路，有效解决了模块电源在不同输入电压下负载长时间短路保护的问题，尤其适合低压隔离型的模块电源。

Description

一种模块电源的保护电路

技术领域

本实用新型涉及模块电源技术领域，具体涉及一种模块电源的保护电路。

背景技术

短路保护是衡量模块电源可靠性的重要因素。随着模块电源在各行各业的广泛应用，用户对其可靠性也要求更高。这就要求模块电源在各种异常情况下，能够保护自身及设备的安全。在模块电源的各种保护中，短路保护尤为重要。模块电源短路时，各功率器件上会流过很大的电流，是的功率器件产生大量的热量甚至损坏功率器件，致使整个模块电源瘫痪。所以，设计一种在短路情况下能够保护自身及设备安全的电路，是解决此问题的关键。

现在的模块电源普遍采用PWM（脉宽调制）控制技术，其中UCC2800作为流行的电流型PWM控制芯片，具有精度高、工作稳定、***电路简单等优点，在模块电源中得到广泛的应用。2800芯片的过流、短路保护功能是利用电阻或电流互感器检测变压器原边电流，将取得的电流采样信号送至2800的3脚，当电源过流或短路时，变压器原边电流增大使3脚电流采样信号电压高于1.5V，芯片过流保护动作，减小6脚输出的占空比，进而减小功率MOS管的导通时间，降低输出电压，降低功耗，实现保护。这种保护方式虽然响应速度快，可实现逐个周期的保护，但在长时间过流或短路时平均功耗仍然很大，特别是在输入电压范围较宽的模块电源中，在输入电压较高长时间过载或短路的情况下，仍然很容易使模块的功率器件损坏，不能实现长时间的负载短路保护。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块电源的保护电路，该短路保护电路配合电流型PWM控制芯片应用电路，有效解决了模块电源在不同输入电压下负载长时间短路保护的问题，尤其适合低压隔离型的模块电源。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种模块电源的保护电路，包括运放U3，运放U3的1脚与电阻R8、电阻R9的一端连接，运放U3的2脚与电阻R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运放U3的3脚与电容C8、电阻R10的另一端连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的阴极连接，运放U3的5、6脚与PWM控制芯片U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的1脚连接，二极管D5的阴极与电阻R10的一端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的1脚连接；电容C9一端与运放U3的5脚连接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管D5的阳极，一端接二极管D6的阳极；电阻R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电阻R9的另一端直接接地。

所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。

所述运放U3采用TLV341。

所述的二极管D4、二极管D5、二极管D6为肖特基二极管。

本实用新型提供的一种短路保护电路结构简单，成本低廉，便于调试，保护功能不受输入电压和带容性负载的影响，电阻R11和电容C8的值可以自由设定，调节电路的保护延时，从而调整电源带容性负载能力，不但提高了全输入电压范围的带容性负载能力，而且还具有长时间负载短路时功耗小的特点。

附图说明

附图是本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细叙述。

本实用新型提供的一种短路保护电路主要针对采用电流型PWM控制芯片2800系列模块电源设计的，该短路保护的具体电路连接如附图中虚线框所示，一种模块电源的保护电路，包括运放U3，运放U3的1脚与电阻R8、电阻R9的一端连接，运放U3的2脚与电阻R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运放U3的3脚与电容C8、电阻R10的另一端连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的阴极连接，运放U3的5、6脚与PWM控制芯片U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的1脚连接，二极管D5的阴极与电阻R10的一端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的1脚连接；电容C9一端与运放U3的5脚连接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管D5的阳极，一端接二极管D6的阳极；电阻R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电阻R9的另一端直接接地。

所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。

所述运放U3采用TLV341。

所述的二极管D4、二极管D5、二极管D6为肖特基二极管。

本实用新型的工作原理为：

当负载发生过流或短路时，反馈光耦隔离器原边电流减小，副边电流也随之减小，使PWM控制芯片1脚电压升高，当升高到一定程度时，运放U3动作，运放U3的4脚输出低电位（大约为0.2V），二极管D4、二极管D6导通，运放U3的1脚电位被二极管D4钳位在0.5V左右，PWM控制芯片U1的1脚电位被二极管D6钳位在0.5V左右，使得PWM控制芯片U1的6脚迅速减小占空比的输出，从而降低输出电压，实现保护。因为有电容C8的存在，使得运放U3的3脚电压比运放U3的1脚电压下降的缓慢，这样运放U3的4脚就能持续一段时间的低电位，从而二极管D6也持续导通一段时间使得PWM控制芯片U1的1脚电位被持续拉低。在电容C8中储存的能量释放到一定程度时，运放U3的3脚电位低于运放U3的1脚电位时，运放U3的4脚输出高电位接近5V，二极管D4、二极管D6截止，PWM控制芯片U1的1脚电位上升，PWM控制芯片U1的6脚占空比变大，模块恢复输出。如果此时过流、短路状态没有解除，PWM控制芯片U1的1脚电压再次升高，二极管D6再次导通，PWM控制芯片U1的1脚电位又被拉低至地电位，减小占空比的输出，降低输出电压，再次实现保护；在过流、短路状况解除后，输出电压建立是反馈电路中光耦隔离器原边和副边电流增大，从而PWM控制芯片U1的1脚电位被拉低，使得运放U3不动作，二极管D6截止，PWM控制芯片U1的6脚恢复正常的占空比输出，从而模块恢复正常工作。

本实用新型不仅适用于采用2800的模块电源，对采用其他类似的电流型PWM控制芯片如2803等同样适用。

以上所述，仅是本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的劳动或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种模块电源的保护电路，包括运放U3，其特征在于：运放U3的1脚与电阻R8、电阻R9的一端连接，运放U3的2脚与电阻R10、电容C8、电容C9的一端连接并直接接地，运放U3的3脚与电容C8、电阻R10的另一端连接，运放U3的4脚与二极管D4、二极管D6的阴极连接，运放U3的5、6脚与PWM控制芯片U1的8脚连接；二极管D4的阳极与运放U3的1脚连接，二极管D5的阴极与电阻R10的一端连接，二极管D6的阳极与PWM控制芯片U1的1脚连接；电容C9一端与运放U3的5脚连接，另一端直接接地；电阻R11的一端接二极管D5的阳极，一端接二极管D6的阳极；电阻R8的另一端与PWM控制芯片U1的8脚连接；电阻R9的另一端直接接地。

2.根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。

3.根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述运放U3采用TLV341。

4.根据权利要求1所述的一种模块电源的保护电路，其特征在于：所述的二极管D4、二极管D5、二极管D6为肖特基二极管。