CN219107288U - 一种恒流打嗝保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒流打嗝保护电路，可以在电源工作在恒流状态时，通过控制器的计时器精确的控制输出的打嗝保护周期，运算放大器U1的正输入端连接基准电压Iref，运算放大器U1的负输入端连接输出电流的采样电压Isense和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，运算放大器U1的输出端连接电阻R3的一端和电容C1的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端和比较器U2的正输入端，电阻R4的另一端连接副边地信号AGND，比较器U2的负输入端连接基准电压+3.3V，比较器U2的输出端连接电阻R5的一端和控制器U3的Time_out引脚，电阻R5的另一端连接基准电压+3.3V，控制器U3的LLC_EN引脚连接功率控制器的使能引脚。

Description

一种恒流打嗝保护电路

技术领域

本实用新型涉及开关变换器领域，特别涉及一种恒流打嗝保护电路。

背景技术

由于电源行业的应用越来越复杂，在容型负载很大或电机应用的场合，电源开机时的输出冲击电流很大，从而触发电源的过流保护，而为了解决这一问题，恒流控制应运而生，在容型负载很大的场合，开机后，电流被限制在一个恒定值，输出电压逐渐升高，直到输出冲击电流结束，电源开始工作在电压模式，由于在正常情况下，电源都工作在电压模式，因此恒流点比额定电流偏大，一般为额定电流的130％～180％,如果长期工作在恒流状态，同步整流管产生的导通损耗(Irms^2*Rds_on)急剧增加，最终会因为温度升高而失效，为了解决这一问题，电流工作在恒流模式时，我们需要让电源进行周期性打嗝保护，而如何判断电源工作在恒流状态，恒流状态下，如何进行精准的打嗝时间保护，成为了亟需解决的问题，行业内现在大多是通过检测电流大于某一特定值时，认为电源进入了恒流状态，然后定值器开始计时，进行周期性的打嗝保护。

采用传统方式带来的缺点是，由于电流检测存在误差，经常会出现在恒压工作模式下就出现打嗝保护的情况，传统的模拟定时电路由于电路相对复杂，寄生参数产生的误较大，经常让定时周期产生较大的误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的恒流打嗝保护电路，不仅可以解决恒压模式下的误触发问题(通过采用电流采样值判断恒流状态存在的问题)，而且可以精准的控制打嗝保护周期。

为了解决上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种恒流打嗝保护电路，包括：运算放大器U1、比较器U2、控制器U3、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C1，运算放大器U1的正输入端连接基准电压Iref，运算放大器U1的负输入端连接输出电流的采样电压Isense和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，运算放大器U1的输出端连接电阻R3的一端和电容C1的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端和比较器U2的正输入端，电阻R4的另一端连接副边地信号AGND，比较器U2的负输入端连接基准电压+3.3V，比较器U2的输出端连接电阻R5的一端和控制器U3的Time_out引脚，电阻R5的另一端连接基准电压+3.3V，控制器U3的VCC引脚接基准电压+3.3V，控制器U3的AGND引脚接副边地信号AGND，控制器U3的LLC_EN引脚连接功率控制器的使能引脚。

作为优选，所述恒流打嗝保护电路还包括：光耦OP1、电阻R2和二极管D1，光耦OP1的1脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源VCC，光耦OP1的2脚连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接运算放大器U1的输出端，光耦OP1的3脚连接原边地SGND，光耦OP1的4脚连接功率控制器的环路补偿引脚FB。

作为优选，所述控制器U3的型号为GD32F350C8T6。

本实用新型电路简单、成本低、能够确保在恒流状态下进行精准的控制打嗝保护周期，在恒流状态下，采样电压Isense大于基准电压Iref，运算放大器U1的输出信号电平变低，I_LOOP信号的电压变低，I_LOOP通过电阻R3和R4分压后的电压信号V_LOOP变低，当V_LOOP的电压小于基准电压+3.3V，比较器U2的输出信号变为低电平，控制器U3的Time_out引脚变为低电平，当控制器U3的Time_out引脚变为低电平时，控制器U3的计时器开始计时，当达到指定计时周期T1后，控制器U3的LLC_EN引脚的输出由低电平变为高电平，功率控制器停止工作，输出掉电后，控制器U3的计时器清零后重新开始计时，当达到指定计时周期T2后，控制器U3的LLC_EN引脚恢复输出低电平，功率控制器重新开始工作，如果此时输出仍处于恒流状态，则控制电路会循环执行上述的控制逻辑。

本实用新型提供的一种恒流打嗝保护电路，可以在电源工作在恒流状态时，通过控制器的计时器精确的控制输出的打嗝保护周期，防止因为长时间工作在恒流状态时，同流整流MOS管因为热积累而失效。

附图说明

图1为本实用新型恒流打嗝保护电路的的原理图；

图2为本实用新型恒流打嗝保护电路的时序控制图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型实施例的原理图，包括运算放大器U1、比较器U2、控制器U3、光耦OP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1和电容C1，运算放大器U1的正输入端连接基准电压Iref，运算放大器U1的负输入端连接输出电流的采样电压Isense和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，运算放大器U1的输出端连接电阻R3的一端和电容C1的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端和比较器U2的正输入端，电阻R4的另一端连接副边地信号AGND，比较器U2的负输入端连接基准电压+3.3V，比较器U2的输出端连接电阻R5的一端和控制器U3的Time_out引脚，电阻R5的另一端连接基准电压+3.3V，控制器U3的VCC引脚接基准电压+3.3V，控制器U3的AGND引脚接副边地信号AGND，控制器U3的LLC_EN引脚连接功率控制器的使能引脚，光耦OP1的1脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源VCC，光耦OP1的2脚连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接运算放大器U1的输出端，光耦OP1的3脚连接原边地SGND，光耦OP1的4脚连接功率控制器的环路补偿引脚FB(例如TEA2016的16脚SNSFB)。控制器U3的型号为可以精确控制打嗝周期的单片机GD32F350C8T6。

控制时序如图2所示，在恒流状态下，采样电压Isense大于基准电压Iref，运算放大器U1的输出信号电平变低，I_LOOP信号的电压变低，I_LOOP通过电阻R3和R4分压后的电压信号V_LOOP变低，当V_LOOP的电压小于基准电压+3.3V，比较器U2的输出信号变为低电平，控制器U3的Time_out引脚变为低电平，当控制器U3的Time_out引脚变为低电平时，控制器U3的计时器开始计时，当达到指定计时周期T1后，控制器U3的LLC_EN引脚的输出由低电平变为高电平，功率控制器停止工作，输出掉电后，控制器U3的计时器清零后重新开始计时，当达到指定计时周期T2后，控制器U3的LLC_EN引脚恢复输出低电平，功率控制器重新开始工作，如果此时输出仍处于恒流状态，则控制电路会循环执行上述的控制逻辑。

现有恒流打嗝保护电路采用传统的RC计时器，会由于电阻电容本身的误差，导致无法精准的控制打隔周期，本实用新型提供的一种新型的恒流打嗝保护电路，可以在电源工作在恒流状态时，通过控制器的计时器精确的控制输出的打嗝保护周期，防止因为长时间工作在恒流状态时，同流整流MOS管因为热积累而失效的问题。

Claims (3)

1.一种恒流打嗝保护电路，其特征在于，包括：运算放大器U1、比较器U2、控制器U3、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电容C1，运算放大器U1的正输入端连接基准电压Iref，运算放大器U1的负输入端连接输出电流的采样电压Isense和电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电容C1的一端，运算放大器U1的输出端连接电阻R3的一端和电容C1的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端和比较器U2的正输入端，电阻R4的另一端连接副边地信号AGND，比较器U2的负输入端连接基准电压+3.3V，比较器U2的输出端连接电阻R5的一端和控制器U3的Time_out引脚，电阻R5的另一端连接基准电压+3.3V，控制器U3的VCC引脚接基准电压+3.3V，控制器U3的AGND引脚接副边地信号AGND，控制器U3的LLC_EN引脚连接功率控制器的使能引脚。

2.根据权利要求1所述的恒流打嗝保护电路，其特征在于，还包括：光耦OP1、电阻R2和二极管D1，光耦OP1的1脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电源VCC，光耦OP1的2脚连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接运算放大器U1的输出端，光耦OP1的3脚连接原边地SGND，光耦OP1的4脚连接功率控制器的环路补偿引脚FB。

3.根据权利要求1所述的恒流打嗝保护电路，其特征在于，所述控制器U3的型号为GD32F350C8T6。

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