一种掉电检测电路及开关电源电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，特别地，涉及一种掉电检测电路及开关电源电路。

背景技术：

在开关电源领域，升压电路中，当电网突然掉电又起来时，电压会下降又上升，当电压下降时，升压电路控制芯片会加大其驱动占空比，此时若电网电压回升到原来电压，则输出会过冲。为防止输出过冲，当电网突然掉电时，需要对电网掉电进行检测，一旦检测到电网掉电，就要及时关断驱动输出。

现有技术中有采用欠压保护引脚触发芯片关断驱动输出的方案，但信号关断不带自锁功能，导致电网电压恢复时，欠压保护引脚的电压恢复，电路能马上重启，由于变压器次级电容的储能效应，次级输出并未掉落，即未实现彻底掉电关断功能。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种掉电检测电路及开关电源电路，能在掉电时及时关断输出，并且带有关断自锁功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种掉电检测电路，包括：电网输入连接端、主芯片供电连接端、第一开关管、第二开关管、第三开关管和主芯片欠压保护引脚连接端；

所述电网输入连接端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的第一端连接所述第二开关管的控制端，所述第一开关管的第二端接地；

所述主芯片供电连接端连接所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的第一端连接所述主芯片欠压保护引脚连接端，所述第二开关管的第二端接地；

所述第二开关管的第一端还连接第三开关管的控制端，所述第三开关管的第一端连接所述主芯片欠压保护引脚连接端，所述第三开关管的第二端连接所述第二开关管的控制端。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的掉电检测电路，在电网掉电时，电网电压不足以导通第一开关管，因此第二开关管的控制端受主芯片供电引脚影响置高，使第二开关管导通，使第二开关管的第一端以低压信号导通第三开关管，第三开关管将芯片欠压保护引脚的偏置电压引至第二开关管的控制端，使第二开关管进一步导通，形成正反馈，即自锁，第二开关管持续导通则拉低主芯片欠压保护引脚，使主芯片关断输出。

进一步地，所述掉电检测电路还包括第一分压电路，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端为所述第一分压电路的输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端为所述第一分压电路的输出端；

所述主芯片供电连接端连接所述第二开关管的控制端，具体为：所述主芯片供电连接端通过第一分压电路连接所述第二开关管的控制端；其中，所述第一分压电路的输入端连接所述主芯片供电连接端，所述第一分压电路的输出端连接所述第二开关管的控制端。

进一步地，所述掉电检测电路还包括整流电路和第二分压电路，所述第二分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端为所述第二分压电路的输入端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述第四电阻的第一端为所述第二分压电路的输出端；

所述电网输入连接端连接所述第一开关管的控制端，具体为：所述电网输入连接端通过所述整流电路和所述第二分压电路连接所述第一开关管的控制端；其中，所述整流电路的正极连接所述电网输入连接端，所述整流电路的负极连接所述第二分压电路的输入端，所述第二分压电路的输出端连接所述第一开关管的控制端。

优选地，所述第一开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述第一开关管的第一端，所述NPN三极管的发射极为所述第一开关管的第二端。

优选地，所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的第一端，所述NPN三极管的发射极为所述第二开关管的第二端。

优选地，所述第三开关管为PNP型三极管，所述PNP三极管的基极为所述第三开关管的控制端，所述PNP三极管的发射极为所述第三开关管的第一端，所述PNP三极管的集电极为所述第三开关管的第二端。

相应地，本实用新型实施例还提供一种开关电源电路，包括：主芯片、变压器、电网接入端、主开关管、电源输出端和如上所述的掉电检测电路；

所述主芯片包括供电引脚、欠压保护引脚和驱动输出引脚；所述变压器包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组；

所述电网接入端连接所述初级绕组的第一端，所述初级绕组的第二端连接所述主开关管的第一端，所述主开关管的第二端接地；所述驱动输出引脚连接所述主开关管的控制端；所述次级绕组连接所述电源输出端；

所述辅助绕组的第一端连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端，所述辅助绕组的第二端接地；所述供电引脚连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端；

所述欠压保护引脚连接所述掉电检测电路的主芯片欠压保护引脚连接端；所述电网接入端连接所述掉电检测电路的电网输入连接端。

本实用新型实施例提供的开关电源电路，在电网掉电时，电网电压不足以导通第一开关管，因此第二开关管的控制端受主芯片供电引脚影响置高，使第二开关管导通，使第二开关管的第一端以低压信号导通第三开关管，第三开关管将芯片欠压保护引脚的偏置电压引至第二开关管的控制端，使第二开关管进一步导通，形成正反馈，即自锁，第二开关管持续导通则拉低主芯片欠压保护引脚，使主芯片关断输出。

进一步地，所述开关电源电路还包括第五电阻和第一二极管；

所述辅助绕组的第一端连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端，具体为：所述辅助绕组的第一端通过所述第五电阻和所述第一二极管连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端；其中，所述第五电阻的第一端连接所述辅助绕组的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述主芯片供电连接端。

进一步地，所述开关电源电路还包括第六电阻和第二二极管；

所述供电引脚连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端，具体为：所述供电引脚通过所述第二二极管和所述第六电阻连接所述掉电检测电路的主芯片供电连接端；其中，所述第二二极管的负极连接所述供电引脚，所述第二二极管的正极连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述主芯片供电连接端。

在进一步方案中，通过第二二极管和第六电阻实现芯片供电引脚和掉电检测电路中的第二开关管的隔离，以避免第二开关管将电压钳住达不到芯片启动电压的问题。

进一步地，所述开关电源电路还包括第七电阻；所述第七电阻的第一端连接所述电网接入端，所述第七电阻的第二端连接所述供电引脚。

附图说明

图1是本实用新型提供的掉电检测电路的一个实施例的原理图；

图2是本实用新型提供的开关电源电路的一个实施例的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，是本实用新型提供的掉电检测电路的一个实施例的原理图；本实施例提供一种掉电检测电路，包括：电网输入连接端、主芯片供电连接端VCC1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和主芯片欠压保护引脚连接端COMP1；

电网输入连接端连接第一开关管Q1的控制端；具体地，掉电检测电路还包括整流电路(包括二极管D3和D4)和第二分压电路，第二分压电路包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3的第一端为第二分压电路的输入端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端接地，第四电阻R4的第一端为第二分压电路的输出端；电网输入连接端通过整流电路(二极管D3和D4)和第二分压电路连接第一开关管Q1的控制端；其中，整流电路的正极连接电网输入连接端，整流电路的负极连接第二分压电路的输入端，第二分压电路的输出端连接第一开关管Q1的控制端；

第一开关管Q1的第一端连接第二开关管Q2的控制端(优选地，第一开关管Q1的第一端通过电阻器连接第二开关管Q2的控制端)，第一开关管Q1的第二端接地；

主芯片供电连接端VCC1连接第二开关管Q2的控制端；具体地，掉电检测电路还包括第一分压电路，第一分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端为第一分压电路的输入端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接地，第二电阻R2的第一端为第一分压电路的输出端；主芯片供电连接端VCC1通过第一分压电路连接第二开关管的控制端；其中，第一分压电路的输入端连接主芯片供电连接端VCC1，第一分压电路的输出端连接第二开关管Q2的控制端；

第二开关管Q2的第一端连接主芯片欠压保护引脚连接端COMP1，第二开关管Q2的第二端接地；

第二开关管Q2的第一端还连接第三开关管Q3的控制端，第三开关管Q3的第一端连接主芯片欠压保护引脚连接端COMP1，第三开关管Q3的第二端连接第二开关管Q2的控制端。

本实用新型实施例提供的掉电检测电路，工作原理如下：在正常工作时，电网电压高，第一开关管Q1导通，从而拉低第二开关管Q2的控制端，使其不能导通，不影响主电路的正常工作；在电网掉电时，电网电压不足以导通第一开关管Q1，因此第二开关管Q2的控制端受主芯片供电引脚影响置高，使第二开关管Q2导通，使第二开关管Q2的第一端以低压信号导通第三开关管Q3，第三开关管Q3将芯片欠压保护引脚的偏置电压引至第二开关管Q2的控制端，使第二开关管Q2进一步导通，形成正反馈，即自锁，第二开关管Q2持续导通则拉低主芯片欠压保护引脚，使主芯片关断输出。

优选地，第一开关管Q1为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第一开关管Q1的控制端，NPN型三极管的集电极为第一开关管Q1的第一端，NPN三极管的发射极为第一开关管Q1的第二端。

优选地，第二开关管为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第二开关管Q2的控制端，NPN型三极管的集电极为第二开关管Q2的第一端，NPN三极管的发射极为第二开关管Q2的第二端。

优选地，第三开关管为PNP型三极管，PNP三极管的基极为第三开关管Q3的控制端，PNP三极管的发射极为第三开关管Q3的第一端，PNP三极管的集电极为第三开关管Q3的第二端。

进一步地，掉电检测电路还包括用于滤波的第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，其中，第一电容C1的第一端连接所述第二分压电路的输出端，第二端接地；第二电容C2的第一端连接主芯片欠压保护引脚连接端COMP1，第二端连接所述第二开关管Q2的第一端；第三电容C3的第一端连接第二开关管Q2的控制端，第二端接地。

需要说明的是，上述实施例提供的开关电源电路中，第一开关管Q1为NPN型三极管，第二开关管Q2为NPN型三极管，第三开关管为PNP型三极管，仅仅为其中的一种实施方式，在其他实施方式中，第一开关管Q1和第二开关管Q2还可以替换为N型场效应管或其它置高控制端导通的三端控制开关器件或其派生器件，第三开关管Q3也可以替换为P型场效应管或其它置低控制端导通的三端控制开关器件或其派生器件，在不同的应用场合中，视实际电路的功耗、成本、驱动功率以及与开关管的驱动控制元件参数匹配等要求合理选用和设置，选用和设置开关管是现有技术的常用设计过程，在此不进行赘述。

相应地，本实用新型实施例还提供一种开关电源电路，参见图2，是本实用新型提供的开关电源电路的一个实施例的原理图。开关电源电路包括：主芯片U1、变压器T1、电网接入端N、主开关管(图中未示出)、电源输出端(图中未示出)和如上的掉电检测电路；

主芯片U1包括供电引脚VCC、欠压保护引脚COMP和驱动输出引脚GATE；变压器T1包括初级绕组T1A、次级绕组T1B和辅助绕组T1C；

电网接入端N连接初级绕组的第一端，初级绕组的第二端连接主开关管的第一端，主开关管的第二端接地；驱动输出引脚GATE连接主开关管的控制端；次级绕组T1B连接电源输出端；

辅助绕组T1C的第一端连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1，辅助绕组T1C的第二端接地；供电引脚VCC连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1；

欠压保护引脚COMP连接掉电检测电路的主芯片欠压保护引脚连接端COMP1；电网接入端N连接掉电检测电路的电网输入连接端。

进一步地，开关电源电路还包括第五电阻R5和第一二极管D1；

辅助绕组T1C的第一端连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1，具体为：辅助绕组T1C的第一端通过第五电阻R2和第一二极管D1连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1；其中，第五电阻R5的第一端连接辅助绕组T1C的第一端，第五电阻R5的第二端连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接主芯片供电连接端。

进一步地，开关电源电路还包括第六电阻R6和第二二极管D2；

供电引脚VCC连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1，具体为：供电引脚VCC通过第二二极管D2和第六电阻R6连接掉电检测电路的主芯片供电连接端VCC1；其中，第二二极管D2的负极连接供电引脚VCC，第二二极管D2的正极连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接主芯片供电连接端VCC1。

在进一步方案中，通过第二二极管D2和第六电阻R6实现芯片供电引脚VCC和掉电检测电路中的第二开关管Q2的隔离，以避免第二开关管Q2将电压钳住达不到芯片启动电压的问题，在其他实施方式中，可采用其他方案实现隔离。

进一步地，开关电源电路还包括第七电阻；第七电阻的第一端连接电网接入端，第七电阻的第二端连接供电引脚。第七电阻连接电网接入端，是芯片的启动电路。当接入电网时，先由电网接入端的高压启动芯片，进而驱动有输出，绕组中有电流通过，辅助绕组给予芯片稳定的工作供电。第七电阻可由单个电阻器或多个电阻器的串并联组合体组成，在本实施例中，为电阻R7和电阻R8的串联组合体。

进一步地，开关电源电路还包括用于滤波的第一电解电容EB1和第二电解电容EB2，其中，第一电解电容EB1的第一端连接芯片供电引脚VCC，第二端接地；第二电解电容EB2的第一端连接主芯片供电连接端VCC1，第二端接地。

本实用新型实施例提供的掉电检测电路和开关电源电路，在电网掉电时，电网电压不足以导通第一开关管，因此第二开关管的控制端受主芯片供电引脚影响置高，使第二开关管导通，使第二开关管的第一端以低压信号导通第三开关管，第三开关管将芯片欠压保护引脚的偏置电压引至第二开关管的控制端，使第二开关管进一步导通，形成正反馈，即自锁，第二开关管持续导通则拉低主芯片欠压保护引脚，使主芯片关断输出。

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。