CN218387263U - 一种开关电源的输出过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源的输出过流保护电路，包括输出电流采样电阻、第一分压电路、第一稳压基准源和过流保护信号输出电路，开关电源包括主电路和控制电路，主电路包括直流输出端，控制电路包括控制器；第一分压电路的第一端接基准电压，第二端接直流输出端的负极；输出电流采样电阻接在直流输出端的负极与地之间，第一分压电路的电压信号输出端接第一稳压基准源的参考极；第一稳压基准源的阳极接地，第一稳压基准源的阴极接过流保护信号输出电路的输入端，过流保护信号输出电路的输出端接控制器的过流保护信号输入端。本实用新型在主电路过流时可迅速拉低输出电流，保护前级功率器件不受损坏，保护动作迅速，精准，电路成本较低。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及开关电源，尤其涉及一种开关电源的输出过流保护电路。
[背景技术]
开关电源具有轻巧，高频化，功耗低，效率高，噪声小等优点，广泛应用于各种家用电器、工业设备、军用电子装备、仪器、仪表、工业自动化等领域。然而，随着开关电源的广泛应用，对其可靠性也有了更高的要求，不仅要求性能满足供电设备的需求，对其自身保护措施也提高了要求，一旦电源输出发生过流时，开关电源需要关闭其输出电压，保护后级***不受损坏。
专利号为CN202123391494.5的实用新型公开了一种开关电源输出过流保护电路及开关电源，该电路包括过流保护主电路、脉宽调制芯片电压过流关闭电路以及采样基准电路；所述过流保护主电路与脉宽调制芯片电压过流关闭电路连接，所述采样基准电路与过流保护主电路连接。该实用新型采用运算放大器实现过流保护，电路结构复杂，且保护动作的反应较慢。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种保护动作的反应快的开关电源的输出过流保护电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种开关电源的输出过流保护电路，包括输出电流采样电阻、第一分压电路、第一稳压基准源和过流保护信号输出电路，开关电源包括主电路和控制电路，主电路包括直流输出端，控制电路包括控制器；第一分压电路的第一端接基准电压，第二端接直流输出端的负极；输出电流采样电阻接在直流输出端的负极与地之间，第一分压电路的电压信号输出端接第一稳压基准源的参考极；第一稳压基准源的阳极接地，第一稳压基准源的阴极接过流保护信号输出电路的输入端，过流保护信号输出电路的输出端接控制器的过流保护信号输入端。
以上所述的输出过流保护电路，过流保护信号输出电路包括光耦和MOS管，光耦发光二极管的阳极通过第一限流电阻接第一辅助电源正极，光耦发光二极管的阴极接第一稳压基准源的阴极；光耦光敏三极管的集电极通过第二限流电阻接第二辅助电源的正极，光耦光敏三极管的发射极接MOS管的栅极；MOS管的栅极通过下拉电阻接原边功率地；MOS管的源极接原边功率地，漏极接控制器的过流保护信号输入端。
以上所述的输出过流保护电路，过流保护信号输出电路包括第五电容和第六电容，第五电容与下拉电阻并接，第六电容接在MOS管的源极与漏极之间。
以上所述的输出过流保护电路，包括第一电阻、第三电阻和第一电容，第一电阻接在第一稳压基准源的阴极与第一辅助电源的正极之间；第三电阻与第一电容串联后接在第一分压电路的电压信号输出端与第一稳压基准源的阴极之间。
以上所述的输出过流保护电路，包括基准电压源，基准电压源包括第二稳压基准源和第二分压电路；第二稳压基准源的阴极通过第四限流电阻接第一辅助电源的正极，第二稳压基准源的阳极接直流输出端的负极；第二分压电路的第一端接第二稳压基准源的阴极，第二端接第二稳压基准源的阳极，电压信号输出端接第二稳压基准源的参考极；第二稳压基准源的阴极作为基准电压的输出端接第一分压电路的第一端。
以上所述的输出过流保护电路，基准电压源包括第二电容，第二电容接在第二稳压基准源的阳极与参考极之间。
以上所述的输出过流保护电路，主电路包括输出电容，输出电容接在直流输出端的正极与负极之间。
本实用新型在主电路过流时可迅速拉低输出电流，保护前级功率器件不受损坏，保护动作迅速，精准，电路成本较低。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例控制器的接线图。
图2是本实用新型实施例输出过流保护电路的电路图。
图3是本实用新型实施例图2电路的等效电路图。
[具体实施方式]
本实用新型实施例开关电源的输出过流保护电路的结构如图1和图3所示。开关电源包括主电路和控制电路，主电路包括直流输出端，输出电容C4接在直流输出端的正极VOUT+与负极VOUT－之间。控制电路包括微控制器IC4。
输出过流保护电路包括输出电流采样电阻R11、第一分压电路、第一稳压基准源IC2(431稳压基准源)、基准电压源和过流保护信号输出电路。
第一分压电路由电阻R5、R6、R7和R8组成，第一分压电路的第一端接基准电压源的基准电压输出端，第二端接直流输出端的负极VOUT－。输出电流采样电阻R11接在直流输出端的负极VOUT－与输出采样地地GND之间。第一分压电路的电压信号输出端接第一稳压基准源IC2的参考极。第三电阻R3与第一电容C1串联后接在第一分压电路的电压信号输出端与第一稳压基准源IC2的阴极之间，第一稳压基准源IC2的阳极接输出采样地GND，第一稳压基准源IC2的阴极接过流保护信号输出电路的输入端，过流保护信号输出电路的输出引脚OCP接微控制器IC4的过流保护信号输入引脚VB/PFCFB。第三电阻R3与第一电容C1组成响应环路，响应时间由T＝Rc决定。
过流保护信号输出电路包括光耦IC1和MOS管Q1，光耦发光二极管IC1-B的阳极通过第一限流电阻R2接第一辅助电源的正极VCCS，光耦发光二极管IC1-B的阴极接第一稳压基准源IC2的阴极，第一电阻R1接在第一稳压基准源IC2的阴极与第一辅助电源的正极VCCS之间。光耦IC1光敏三极管的集电极通过第二限流电阻R12接第二辅助电源的正极VCCA，光耦IC1光敏三极管IC1-A的发射极接MOS管Q1的栅极。MOS管Q1的栅极通过下拉电阻R13接原边功率地GND1，第五电容C5与下拉电阻R13并接。(说明GND1是什么地)MOS管Q1的源极接原边功率地GND1，第六电容C6接在MOS管Q1的源极与漏极之间。MOS管Q1的漏极接微控制器IC4的过流保护信号输入引脚VB/PFCFB。
基准电压源包括第二稳压基准源IC3(431稳压基准源)和第二分压电路。第二分压电路由电阻R9与电阻R10串联构成，第二稳压基准源IC3的阴极通过第四限流电阻R4接第一辅助电源的正极VCCS，第二稳压基准源IC3的阳极接直流输出端的负极VOUT－。第二分压电路的第一端接第二稳压基准源IC3的阴极，第二端接第二稳压基准源IC3的阳极，第二分压电路的电压信号输出端(阻R9与电阻R10串联的连接点)接第二稳压基准源IC3的参考极。第二电容C2接在第二稳压基准源IC3的阳极与参考极之间。第二稳压基准源IC3的阴极作为基准电压的输出端接第一分压电路的第一端。
如图2和图3所示，第一辅助电源VCCS通过电阻R4给第二稳压基准源IC3供电后，IC3正常导通，此时第二稳压基准源IC3的参考极产生基准电压为2.5V，即第二稳压基准源IC3的参考极的对地电压＝电阻R10两端的电压＝U1＝2.5V，通过电阻R9和电阻R10的分压后，得到电压U4，通过电阻R5串联R6//R7与R8的分压网络(第一分压电路)分压后，得到电压U3，即Uab，即电阻R8在该网络分到的电压；开关电源正常工作时，直流输出端的正极VOUT+与负极VOUT－之间的电流Io通过采样电阻R11转换为电压U2，即Ubc；Uac为第二稳压基准源IC2的电压比较器输入，第二稳压基准源IC2内部参考基准电压为2.5V；当U2+U3>2.5V，达到第二稳压基准源IC2参考极的动作电位后，第二稳压基准源IC2导通，第二稳压基准源IC2导通后，光耦发光二极管IC1-B也相继导通，发出光信号，光耦光敏三极管IC1-A接收光信号后随之导通，MOS管Q1栅极的电平拉高，MOS管Q1导通后，微控制器IC4的过流保护信号输入引脚VB/PFCFB的电平迅速拉低，触发过流保护。
本实用新型以上实施例开关电源的输出过流保护电路，利用光耦向原边传输光信号，利用431的基准电压作为动作信号，过流时可迅速拉低主电路的输出电流，保护前级功率器件不受损坏。本实用新型以上实施例保护动作迅速，精准，电路成本较低。
Claims (7)
1.一种开关电源的输出过流保护电路，开关电源包括主电路和控制电路，主电路包括直流输出端，控制电路包括控制器，其特征在于，包括输出电流采样电阻、第一分压电路、第一稳压基准源和过流保护信号输出电路，第一分压电路的第一端接基准电压，第二端接直流输出端的负极；输出电流采样电阻接在直流输出端的负极与地之间，第一分压电路的电压信号输出端接第一稳压基准源的参考极；第一稳压基准源的阳极接地，第一稳压基准源的阴极接过流保护信号输出电路的输入端，过流保护信号输出电路的输出端接控制器的过流保护信号输入端。
2.根据权利要求1所述的输出过流保护电路，其特征在于，过流保护信号输出电路包括光耦和MOS管，光耦发光二极管的阳极通过第一限流电阻接第一辅助电源正极，光耦发光二极管的阴极接第一稳压基准源的阴极；光耦光敏三极管的集电极通过第二限流电阻接第二辅助电源的正极，光耦光敏三极管的发射极接MOS管的栅极；MOS管的栅极通过下拉电阻接原边功率地；MOS管的源极接原边功率地，漏极接控制器的过流保护信号输入端。
3.根据权利要求2所述的输出过流保护电路，其特征在于，过流保护信号输出电路包括第五电容和第六电容，第五电容与下拉电阻并接，第六电容接在MOS管的源极与漏极之间。
4.根据权利要求1所述的输出过流保护电路，其特征在于，包括第一电阻、第三电阻和第一电容，第一电阻接在第一稳压基准源的阴极与第一辅助电源的正极之间；第三电阻与第一电容串联后接在第一分压电路的电压信号输出端与第一稳压基准源的阴极之间。
5.根据权利要求1所述的输出过流保护电路，其特征在于，包括基准电压源，基准电压源包括第二稳压基准源和第二分压电路；第二稳压基准源的阴极通过第四限流电阻接第一辅助电源的正极，第二稳压基准源的阳极接直流输出端的负极；第二分压电路的第一端接第二稳压基准源的阴极，第二端接第二稳压基准源的阳极，电压信号输出端接第二稳压基准源的参考极；第二稳压基准源的阴极作为基准电压的输出端接第一分压电路的第一端。
6.根据权利要求1所述的输出过流保护电路，其特征在于，基准电压源包括第二电容，第二电容接在第二稳压基准源的阳极与参考极之间。
7.根据权利要求1所述的输出过流保护电路，其特征在于，主电路包括输出电容，输出电容接在直流输出端的正极与负极之间。
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