开关电源的过压欠压检测电路及开关电源的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种开关电源的过压欠压检测电路及开关电源。

背景技术：

目前，单相开关电源的电压输入范围通常为85V～264V，在电压过高或过低时，有些开关电源芯片无法提供及时地过压保护或欠压保护，或者这些开关电源芯片没有过压及欠压保护功能，如开关电源芯片TNY278有输入欠压保护功能，但无输入过压保护功能。又例如空调机组工程中将火线与零线接反时，不仅会损坏输入电解电容，而且在高频变压器差异化漏感较大时还会击穿开关电源芯片，因此，在开关电源中设置过压欠压检测及保护电路是很有必要的。

然而，现有的开关电源中的过压欠压检测电路通常都未设置过压回差电压和欠压回差电压，因此，当电网电压波动时，开关电源会在临界电压点频繁地在保护与退出保护之间跳转，从而导致开关电源的可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种开关电源的过压欠压检测电路，旨在提高开关电源的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种开关电源的过压欠压检测电路，所述开关电源的过压欠压检测电路包括：

输入端，用于输入被检测电压；

过压检测电路单元，用于设置过压回差电压以及根据所述过压保护回差电压对所述输入端的电压进行过压检测；

欠压检测电路单元，用于设置欠压回差电压以及根据所述欠压回差电压对所述输入端的电压进行欠压检测；

输出端，用于输出过欠压保护信号；

所述过压检测电路单元的检测输入端及所述欠压检测电路单元的检测输入端均与所述输入端连接，所述过压检测电路单元的检测输出端及所述欠压检测电路单元的检测输出端均与所述输出端连接。

优选地，所述过压检测电路单元包括工作电压输入端、参考电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电压比较器、第一二极管及过压回差电压设置电路子单元；其中：

所述第一电阻的第一端为所述过压检测电路单元的检测输入端，所述第一电阻的第一端与所述输入端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一电压比较器的反相输入端及所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端接地；所述第一电压比较器的同相输入端经所述过压回差电压设置电路子单元分别与所述第一电压比较器的输出端及所述参考电压输入端连接，所述第一电压比较器的输出端还经所述第三电阻与所述工作电压输入端连接，所述第一电压比较器的输出端还与所述第一二极管的阴极连接；所述第一二极管的阳极为所述过压检测电路单元的检测输出端，所述第一二极管的阳极与所述欠压检测电路单元连接，所述第一二极管的阳极还与所述输出端连接；所述第一电压比较器的电源正端与所述工作电压输入端连接，所述第一电压比较器的电源负端接地。

优选地，所述过压回差电压设置电路子单元包括第四电阻和第五电阻；其中：

所述第四电阻的第一端与所述第一电压比较器的同相输入端连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端及所述参考电压输入端连接；所述第五电阻的第二端与所述第一电压比较器的输出端连接。

优选地，所述欠压检测电路单元包括第六电阻、第七电阻、第二电压比较器、第二二极管及欠压回差电压设置电路子单元；其中：

所述第六电阻的第一端为所述欠压检测电路单元的检测输入端，所述第六电阻的第一端与所述输入端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第二电压比较器的同相输入端及所述欠压回差电压设置电路子单元连接；所述第二电压比较器的反相输入端与所述参考电压输入端连接，所述第二电压比较器的输出端经所述第七电阻与所述工作电压输入端连接，所述第二电压比较器的输出端还与所述第二二极管的阴极连接；所述第二二极管的阳极为所述 欠压检测电路单元的检测输出端，所述第二二极管的阳极与所述过压检测电路单元中所述第一二极管的阳极连接，所述第二二极管的阳极还与所述输出端连接；所述第二电压比较器的电源正端与所述工作电压输入端连接，所述第二电压比较器的电源负端接地。

优选地，所述欠压回差电压设置电路子单元包括第八电阻及第九电阻；其中：

所述第八电阻的第一端分别与所述第六电阻的第二端及所述第二电压比较器的同相输入端连接，所述第八电阻的第二端接地；所述第九电阻的第一端与所述第二电压比较器的同相输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述第二电压比较器的输出端连接。

优选地，所述开关电源的过压欠压检测电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述输出端连接，所述第三二极管的阴极与所述欠压检测电路单元中所述第二电压比较器的反相输入端连接。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种开关电源，所述开关电源包括如上所述的开关电源的过压欠压检测电路。

本实用新型提供一种开关电源的过压欠压检测电路，该开关电源的过压欠压检测电路包括输入端、用于设置过压回差电压以及根据所述过压保护回差电压对所述输入端的电压进行过压检测的过压检测电路单元、用于设置欠压回差电压以及根据所述欠压回差电压对所述输入端的电压进行欠压检测的欠压检测电路单元、以及用于根据所述过压检测电路单元的检测结果输出过压保护信号及根据所述欠压检测电路单元的检测结果输出欠压保护信号的输出端；所述过压检测电路单元的检测输入端及所述欠压检测电路单元的检测输入端均与所述输入端连接，所述过压检测电路单元的检测输出端及所述欠压检测电路单元的检测输出端均与所述输出端连接。本实用新型开关电源的过压欠压检测电路解决了设置过压回差电压和欠压回差电压的问题，避免了电网电压波动时开关电源于临界电压点频繁地在保护与退出保护之间跳转，从而提高了开关电源的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型开关电源的过压欠压检测电路一实施例的电路结构示意图；

图2为本实用新型开关电源的过压欠压检测电路一实施例中所述输入端、所述第一电压比较器的输出端及所述第二电压比较器的输出端的信号波形示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种开关电源的过压欠压检测电路，参照图1，在一实施 例中，该开关电源的过压欠压检测电路包括输入端101、过压检测电路单元102、欠压检测电路单元103以及输出端104；

其中，所述输入端101，用于输入被检测电压；

所述过压检测电路单元102，用于设置过压回差电压以及根据所述过压保护回差电压对所述输入端101的电压进行过压检测；

所述欠压检测电路单元103，用于设置欠压回差电压以及根据所述欠压回差电压对所述输入端101的电压进行欠压检测；

所述输出端104，用于根据所述过压检测电路单元102的检测结果输出过压保护信号及根据所述欠压检测电路单元103的检测结果输出欠压保护信号。

所述过压检测电路单元102的检测输入端及所述欠压检测电路单元103的检测输入端均与所述输入端101连接，所述过压检测电路单元102的检测输出端及所述欠压检测电路单元103的检测输出端均与所述输出端104连接。

本实施例中，所述过压检测电路单元102包括工作电压输入端VCC、参考电压输入端V_ref、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电压比较器U1、第一二极管D1及过压回差电压设置电路子单元1021。具体地，所述第一电阻的第一端为所述过压检测电路单元的检测输入端，所述第一电阻R1的第一端与所述输入端101连接，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第一电压比较器U1的反相输入端及所述第二电阻R2的第一端连接；所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电压比较器U1的同相输入端经所述过压回差电压设置电路子单元1021分别与所述第一电压比较器U1的输出端及所述参考电压输入端V_ref连接，所述第一电压比较器U1的输出端还经所述第三电阻R3与所述工作电压输入端VCC连接，所述第一电压比较器U1的输出端还与所述第一二极管D1的阴极连接；所述第一二极管D1的阳极为所述过压检测电路单元102的检测输出端，所述第一二极管D1的阳极与所述欠压检测电路单元103连接，所述第一二极管D1的阳极还与所述输出端104连接；所述第一电压比较器U1的电源正端与所述工作电压输入端VCC连接，所述第一电压比较器U1的电源负端接地。

本实施例中，所述过压回差电压设置电路子单元1021包括第四电阻R4和第五电阻R5。具体地，所述第四电阻R4的第一端与所述第一电压比较器U1的同相输入端连接，所述第四电阻R4的第二端分别与所述第五电阻R5 的第一端及所述参考电压输入端V_ref连接；所述第五电阻R5的第二端与所述第一电压比较器U1的输出端连接。

本实施例中，所述欠压检测电路单元103包括第六电阻R6、第七电阻R7、第二电压比较器U2、第二二极管D2及欠压回差电压设置电路子单元1031。具体地，所述第六电阻R6的第一端为所述欠压检测电路单元103的检测输入端，所述第六电阻R6的第一端与所述输入端101连接，所述第六电阻R6的第二端分别与所述第二电压比较器U2的同相输入端及所述欠压回差电压设置电路子单元1031连接；所述第二电压比较器U2的反相输入端与所述参考电压输入端V_ref连接，所述第二电压比较器U2的输出端经所述第七电阻R7与所述工作电压输入端VCC连接，所述第二电压比较器U2的输出端还与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第二二极管D2的阳极为所述欠压检测电路单元103的检测输出端，所述第二二极管D2的阳极与所述过压检测电路单元102中所述第一二极管D1的阳极连接，所述第二二极管D2的阳极还与所述输出端104连接；所述第二电压比较器U2的电源正端与所述工作电压输入端VCC连接，所述第二电压比较器U2的电源负端接地。

本实施例中，所述欠压回差电压设置电路子单元1031包括第八电阻R8及第九电阻R9。所述第八电阻R8的第一端分别与所述第六电阻R6的第二端及所述第二电压比较器U2的同相输入端连接，所述第八电阻R8的第二端接地；所述第九电阻R9的第一端与所述第二电压比较器U2的同相输入端连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第二电压比较器U2的输出端连接。

本实施例开关电源的过压欠压检测电路还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极与所述输出端104连接，所述第三二极管D3的阴极与所述欠压检测电路单元103中所述第二电压比较器U2的反相输入端连接。本实施例中，所述第三二极管D3能够防止本实施例开关电源的过压欠压检测电路的外部电路对所述第二电压比较器U2造成影响，从而保证所述第二电压比较器U2的反相输入端端电路不受外部电路的影响。

可以理解的是，本实施例中，所述第一电压比较器U1和所述第二电压比较器U2可以为两个单独的电压比较器，也可以为双运算放大器中的两个比较器。优选地，本实施例中，所述第一电压比较器U1和所述第二电压比较器U2为双运算放大器LM2903中的2个比较器。

本实施例中，所述过压检测电路单元102中的所述第三电阻R3为所述第一电压比较器U1的上拉电阻，所述欠压检测电路单元103中的所述第十一电阻R11为所述第二电压比较器U2的上拉电阻。

本实施例中，当所述输入端101的电压在正常电压范围内时，所述第一电压比较器U1和所述第二电压比较器U2均输出高电平；当所述输入端101电压出现过压时，所述第一电压比较器U1的反相输入端的电压大于所述第一电压比较器U1的同相输入端的电压，所述第一电压比较器U1的输出端由原来的高电平变成低电平，此时由于所述第二电压比较器U2的反相输入端的电压小于所述第二电压比较器U2的同相输入端端的电压，故所述第二电压比较器U2输出高电平，此时为了防止所述第一电压比较器U1对所述第二电压比较器U2形成冲击，故设置所述第二二极管D2，所述第二二极管D2具有反向截止作用；本实施例中，当所述输入端101电压出现欠压时，所述第一电压比较器U1的反相输入端的电压小于所述第一电压比较器U1的同相输入端的电压，所述第一电压比较器U1输出高电平，此时由于所述第二电压比较器U2的反相输入端的电压大于所述第二电压比较器U2的同相输入端的电压，故所述第二电压比较器U2的输出端输出低电平，此时为了防止所述第二电压比较器U2对所述第一电压比较器U1形成冲击，故设置所述第一二极管D1以进行反向截止。

本实施例中，当所述输入端101的电压在正常电压范围内时，所述第一电压比较器U1的输出高电平，此时，所述第一电压比较器U1的同相输入端的电压所述第一电压比较器U1的同相输入端的电压V₁⁺为所述过压检测电路单元102的过压保护比较值，所述第一电压比较器U1的反相输入端的电压其中VIN为所述输入端101所输入的电压。本实施例由所述第一电压比较器U1的同相输入端的电压V₁⁺和所述第一电压比较器U1的反相输入端的电压V₂⁺可确定本实施例的过压保护设定值v_ov，本实施例的过压恢复电压即本实施例中，所述过压检测电路单元102的过压回差电压

本实施例中，当所述输入端101的电压在正常电压范围内时，所述第二电压比较器U2的输出高电平，此时，所述第二电压比较器U2的同相输入端的电压其中，VIN为所述输入端101的电压，所述第二电压比较器U2的同相输入端的电压V₃⁺为所述欠压检测电路单元103的欠压保护比较值，所述第二电压比较器U2的反相输入端的电压为V_ref，本实施例由所述第二电压比较器U2的同相输入端的电压V₃⁺和所述第二电压比较器U2的反相输入端的电压V_ref可确定本实施例的欠压保护设定值v_uv，本实施例中的欠压恢复电压其中，VIN为所述输入端101的电压，即本实施例中，所述欠压检测电路单元103的欠压回差电压

图2为本实用新型开关电源的过压欠压检测电路一实施例中所述输入端、所述第一电压比较器的输出端及所述第二电压比较器的输出端的信号波形示意图，一并参照图1和图2，图2中A为所述输入端101的电压的波形示意图，B为所述第一电压比较器U1的输出端的电压波形示意图，C为所述第二电压比较器U2的输出端的电压波形示意图。本实施例可以通过设定所述过压检测电路单元102中各电阻的阻值，将所述过压保护设定值v_ov设置为404V，将所述过压恢复电压v_recover_ov设置为399V，也即本实施例可以通过设定所述过压检测电路单元102中各电阻的阻值，将所述过压回差电压Δv_ov设置为5V(Δv_ov＝v_ov-v_recover_ov＝404V-399V＝5V)；本实施例还可以通过设定所述欠压检测电路单元103中各电阻的阻值，将所述欠压保护设定值v_uv设置为200V，将所述欠压恢复电压v_recover_uv设置为205V，也即本实施例可以通过设定所述欠压检测电路单元103中各电阻的阻值，将所述欠压回差电压Δv_uv设置为5V(Δv_uv＝v_recover_uv-v_uv＝205V-200V＝5V)。本实施例中，t1时刻所述输入端101的电压为404V，t2时刻所述输入端101的电压为399V，则t1至t2时间内，所述第一电压比较器U1输出低电平，此时间内所述第二电压比较器U2输出高电平，即本实施例中，当所述第一电压比较器U1输出低电平且所述第二电压比较器U2输出高电平时，所述输出端104输出低电平的过压保护信号；本实施例中，t3时刻所述输入端101的电压为200V，t4时刻所述输入端101的电压为205V，则t3至t4时间内，所述第二电压比较器 U2输出低电平，此时间内所述第一电压比较器U1输出高电平，即本实施例中，当所述第二电压比较器U2输出低电平且所述第一电压比较器U1输出高电平时，所述输出端104输出低电平的欠压保护信号；本实施例中，0至t1、t2至t3以及t4时刻后，所述输入端101的电压均处于正常的电压范围内，因此，0至t1、t2至t3以及t4时刻后，所述第一电压比较器U1和所述第二电压比较器U2均输出高电平。

本实施例开关电源的过压欠压检测电路能够为空调组装过程中火线与零线出现反接时提供安全保护，同时保护开关电源中的开关电源芯片、整流桥电路以及输入电解电容；并且，本实施例开关电源的过压欠压检测电路由于能够设置过压回差电压和欠压回差电压，即本实施例能够在电网电压波动时不会误触发开关电源的过压保护功能及欠压保护功能，进而极大地提高了开关电源的可靠性。

本实用新型还提供一种开关电源，该开关电源包括开关电源的过压欠压检测电路，该开关电源的过压欠压检测电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的开关电源采用了上述开关电源的过压欠压检测电路的技术方案，因此该开关电源具有上述开关电源的过压欠压检测电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。