一种大电流检测反馈控制电路及控制方法与流程

文档序号:14187541阅读:564来源:国知局

本发明涉及大电流检测技术领域,具体地说是一种大电流检测反馈控制电路及控制方法。



背景技术:

现有的电流检测方案可以有效检验电流值,但是在电流较大的时候多台机器同时上电开机时由于电源单体开机同步性无法达到完全一致,那么优先开机的电源很可能会触发ocp保护,存在风险。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种大电流检测反馈控制电路及控制方法,用于解决目前大电流检测中容易触发ocp保护的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:

一种大电流检测反馈控制电路,包括检测电路、反馈电路和控制电路;所述的检测电路的输入端与电源的输出端相连,检测电路的输出端与反馈电路的输入端相连,反馈电路的输出端与控制电路的输入端相连,控制电路的输出端与电源的控制端相连。

进一步地,所述的检测电路包括滤波输入电路、一级放大电路、二级放大电路、通断电路、滤波输出电路;所述的滤波输入电路的输入端接入直流电源,滤波输入电路的输出端与一级放大电路的输入端相连;一级放大电路的输出端和二级放大电路的输入端与通断电路的输入端相连;二级放大电路的输出端与滤波输出电路的输入端相连;

所述的滤波输入电路包括电阻r75d,电阻r75d的一端与+12v_cs电源相连,电阻r75d的另一端接地;

所述的一级放大电路包括电容c34d、电容c35d、电容c36d、电容c37d、电阻r81d、电阻r83d、电阻r84d、电阻r87d、放大器ic4dc、互感器t1;电容c34d的一端分别与+12v电源,互感器t1的5号引脚、2号引脚,电阻r81d的一端相连;电容c34d的另一端和互感器t1的4号引脚、1号引脚均接地;电阻r81d的另一端与电容c35d的一端、放大器ic4dc的10号引脚相连;电容c35d的另一端接地;放大器ic4dc的9号引脚分别与电阻r87d的一端、电阻r84d的一端、电容c36d的一端相连;放大器ic4dc的11号引脚接地;放大器ic4dc的4号引脚分别与电阻r83d的一端和电容c37d的一端相连,电阻r83d的另一端接+12vs,电容c37d的另一端接地;

所述的通断电路包括电阻r88d、电阻r77d、电阻r79d、电阻r89d、二极管d9d、电容c73d、电容c74d;电阻r88d的一端分别与放大器ic4dc的8号引脚、电阻r87d的另一端、电容c36d的另一端、电阻r77d的一端、电阻r89d的一端相连,电阻r88d的另一端接地;电阻r77d的另一端分别与电阻r79d的一端、电容c73d的一端、电容c74d的一端、二极管d9d的正极相连;二极管d9d的负极输出+12vfb,电阻r79d的另一端、电容c73d的另一端、电容c74d的另一端接地;

所述的二级放大电路包括电阻r91d、电阻r92d、电阻r93d、电阻r96d、电阻r168d、电位器vr2d、电位器vr3d、电容c38d、电容c39d、放大器ic4dd;所述电阻r91d的一端与电位器vr2d的3号引脚相连,电阻r91d的另一端输出2.5vref;电位器vr2d的2号引脚与电阻r92d的一端相连,电阻r92d的另一端分别与电阻r168d的一端、电容c39d的一端、电位器vr3d的3号引脚和1号引脚、放大器ic4dd的13号引脚、电阻r94d的一端相连;电位器vr2d的1号引脚与电阻r93d的一端相连,电阻r93d的另一端分别与电阻r89d的另一端、放大器ic4dd的12号引脚、电容c38d的一端相连,电容c38d的另一端接地,电阻r94d的另一端接地;电位器vr3d的2号引脚与电阻r96d的一端相连;

所述的滤波输出电路包括电阻r97d、电阻r98d、电容c40d;所述的电阻r97d一端分别与电阻r168d的另一端、电容c39d的另一端、电阻r96d的另一端、放大器ic4dd的14号引脚相连并输出+12v_isense;电阻r97d另一端分别与电阻r98d的一端和电容c40d的一端相连并输出+12v_imon;电阻r98d的另一端和电容c40d的另一端接地。

进一步地,所述的反馈电路包括电阻r152d、电阻r153d、电阻r154d、电阻r29d、电阻r30d、电阻r32d、电阻r34d、电阻r35d、电阻r36d、电阻r39d、电阻r41d、电阻r61d、电阻r44d、电阻r43d、电阻r177d、电阻r48d、电阻r178d、电阻r52d、电阻r45d、电阻r49d;电容c70d、电容c17d、电容c18d、电容c21d、放大器ic4da、放大器ic4db、电位器vr1d、二极管d21d、二极管d4d;电阻r153d的一端与电阻r152d的一端相连,电阻r153d的另一端分别与电阻r154d的一端和电容c70d的一端相连,电容c70d的另一端和电阻r152d的另一端相连并分别与电位器vr1d的1号引脚、电阻r30d的一端相连,电阻r154d的另一端与二极管d21d的正极相连,二极管d21d的负极分别与电阻r35d的一端、电阻r29d的一端、放大器ic4da的3号引脚、电阻r30d的一端、电阻r32d的一端相连;电阻r29d的另一端分别与电位器vr1d的3号引脚和2号引脚相连;放大器ic4da的2号引脚、1号引脚相连并输出+12v_fb;电阻r32d的另一端分别与电阻r36d的一端、电阻r34d的一端相连;电阻r34d的另一端输出+12v_adj;电阻r36d的另一端分别与放大器ic4db的7号引脚、电容c17d的一端、电阻r39d的一端相连,放大器ic4db的5号引脚分别与电容c21d的一端、电阻r41d的一端、电阻r61d的一端相连;放大器ic4db的6号引脚分别与电容c17d的另一端、电阻r39d的另一端、电阻r44d的一端相连;电容c21d的另一端、电阻r41d的另一端相连并接地;电阻r61d的另一端分别与电阻r43d的一端、二极管d4d的正极相连;电阻r43d的另一端分别与电阻r177d的一端、电阻r48d的一端、电阻r178d的一端相连;二极管d4d的负极分别与电阻r52d的一端、电阻r45d的一端相连;电阻r44d的一端与电阻r49d的一端相连并输出+12v_rs-;电阻r45d的另一端与电阻r49d的另一端相连并接地;电阻r52d的另一端与电阻r177d的另一端和电容c18d的一端相连并输出+12v_f;电阻r48d的另一端输出+12v;电阻r178d的另一端输出+12v_rs+;电容c18d的另一端与电阻r35d的另一端相连;电阻r29的一端输入+12vfb。

进一步地,所述的控制电路包括cm6901芯片、电阻r11d、电容c6d;cm6901芯片的输入端与+12v_fb信号相连;cm6901芯片的输出端分别与电阻r11d的一端和电容c6d的一端相连,电容c6d的另一端接地;电阻r11d的另一端接+12vs电源。

一种大电流检测反馈控制方法,利用所述的电路,具体包括以下步骤:

实时监测输入的电压信号;

当电压信号超过电压阈值时,导通通断电路;

通断电路将电压过大的信号反馈给反馈电路;

反馈电路将信号发送给控制电路;

控制电路控制直流电源的输出。

进一步地,导通通断电路的具体方式为:

当电压过大,二极管d9d导通,输出+12vfb信号。

进一步地,所述的电压阈值的大小取决于分压电阻r77d和r79d。

进一步地,反馈电路将信号发送给控制电路的方法具体包括:

+12vfb信号输入后通过放大器ic4da将电压输出到+12v_fb,+12v_fb反馈给控制电路。

以上发明内容提供的仅仅是本发明实施例的表述,而不是发明本身。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是发明所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:

在大电流检测电路的一级放大电路和二级放大电路中增加反馈电路,当电源模块输出电流过大时作用防止电源在开始瞬间因电流过大而保护影响使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步解释,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为目前大电流检测电路的组成结构图;

图2为目前大电流检测电路;

图3为本发明实施例的检测电路;

图4为本发明实施例的反馈电路;

图5为本发明实施例的控制电路;

图6为本发明实施例的方法流程示意图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

为了更清楚的理解本发明,图1和图2是对本发明现有技术所做的解释。

如图1和图2所示,整流滤波电路1,通过电流互感器ta将开关电源的电信号进行阻抗隔离并输出;可以通过调整电流互感器ta的次级线圈与初级线圈的匝数比,确定电流互感器ta输出的电压大小。

通过二极管组成的整流电路对电流互感器ta输出的电信号进行全波整流,与此同时,采用电阻r1将全波整流后的电流信号转换为电压信号;进而,低通滤波电路对直流的电压信号进行低通滤波,将低通滤波后的直流电信号从整流滤波电路1的输出端输出至一级放大电路2的输入端。

电源vcc1输出的电信号的电压值和电源vcc2输出的电信号的电压值不同。例如:第一电源vcc1输出的电信号的电压值为12v,第二电源vcc2输出的电信号的电压值为2.5v。

通过第一放大器芯片u1对从一级放大电路2的输入端输入的电信号进行放大;与此同时,可以通过调整电阻r6与电阻r7的阻值比,调整放大倍数(为第一放大器芯片u1输出的电信号与从一级放大电路2的输入端输入的电信号的比值)。进而,经过电阻r9后,从输出端输出一级放大电路2放大后的电信号。

与一级放大电路2同理,通过二级放大电路3包含的第二放大器芯片u2进行放大,通过调整电位器vr2与电阻r13的阻值比,调整放大倍数。

值得说明的是,为了满足对开关电源输出的大电流进行电流检测,通过调整第二电位器vr2以对二级放大电路3的放大倍数进行校正,以及通过调整第一电位器vr1以对二级放大电路3的偏置电压进行校正。从而保证经过低通滤波后的节点iout的电压与开关电源输出的电流成线性关系。

在开关电源输出的电流为20%满载的电流时调节第一电位器vr1;待使用万用表测量出节点iout处的电压为第一预设电压(例如:0.25v),且开关电源输出的电流为100%满载的电流时,调节第二电位器vr2;待使用万用表测量出节点iout处的电压为第二预设电压(例如:2v),且开关电源输出的电流为20%满载的电流时,重新调节第一电位器vr1,使得万用表测量到节点iout处的电压为第一预设电压(例如:0.25v);这样,就可以保证开关电源输出的电流与节点iout成线性关系。

现有技术中无法应对开机不同步时过大电流对电源带来的ocp问题。为此本发明提供了一种大电流检测反馈控制电路,包括检测电路、反馈电路和控制电路;所述的检测电路的输入端与电源的输出端相连,检测电路的输出端与反馈电路的输入端相连,反馈电路的输出端与控制电路的输入端相连,控制电路的输出端与电源的控制端相连。

如图3所示,检测电路包括滤波输入电路、一级放大电路、二级放大电路、通断电路、滤波输出电路;所述的滤波输入电路的输入端接入直流电源,滤波输入电路的输出端与一级放大电路的输入端相连;一级放大电路的输出端和二级放大电路的输入端与通断电路的输入端相连;二级放大电路的输出端与滤波输出电路的输入端相连。

滤波输入电路包括电阻r75d,电阻r75d的一端与+12v_cs电源相连,电阻r75d的另一端接地;

一级放大电路包括电容c34d、电容c35d、电容c36d、电容c37d、电阻r81d、电阻r83d、电阻r84d、电阻r87d、放大器ic4dc、互感器t1;电容c34d的一端分别与+12v电源,互感器t1的5号引脚、2号引脚,电阻r81d的一端相连;电容c34d的另一端和互感器t1的4号引脚、1号引脚均接地;电阻r81d的另一端与电容c35d的一端、放大器ic4dc的10号引脚相连;电容c35d的另一端接地;放大器ic4dc的9号引脚分别与电阻r87d的一端、电阻r84d的一端、电容c36d的一端相连;放大器ic4dc的11号引脚接地;放大器ic4dc的4号引脚分别与电阻r83d的一端和电容c37d的一端相连,电阻r83d的另一端接+12vs,电容c37d的另一端接地;

通断电路包括电阻r88d、电阻r77d、电阻r79d、电阻r89d、二极管d9d、电容c73d、电容c74d;电阻r88d的一端分别与放大器ic4dc的8号引脚、电阻r87d的另一端、电容c36d的另一端、电阻r77d的一端、电阻r89d的一端相连,电阻r88d的另一端接地;电阻r77d的另一端分别与电阻r79d的一端、电容c73d的一端、电容c74d的一端、二极管d9d的正极相连;二极管d9d的负极输出+12vfb,电阻r79d的另一端、电容c73d的另一端、电容c74d的另一端接地;

二级放大电路包括电阻r91d、电阻r92d、电阻r93d、电阻r96d、电阻r168d、电位器vr2d、电位器vr3d、电容c38d、电容c39d、放大器ic4dd;所述电阻r91d的一端与电位器vr2d的3号引脚相连,电阻r91d的另一端输出2.5vref;电位器vr2d的2号引脚与电阻r92d的一端相连,电阻r92d的另一端分别与电阻r168d的一端、电容c39d的一端、电位器vr3d的3号引脚和1号引脚、放大器ic4dd的13号引脚、电阻r94d的一端相连;电位器vr2d的1号引脚与电阻r93d的一端相连,电阻r93d的另一端分别与电阻r89d的另一端、放大器ic4dd的12号引脚、电容c38d的一端相连,电容c38d的另一端接地,电阻r94d的另一端接地;电位器vr3d的2号引脚与电阻r96d的一端相连;

滤波输出电路包括电阻r97d、电阻r98d、电容c40d;电阻r97d一端分别与电阻r168d的另一端、电容c39d的另一端、电阻r96d的另一端、放大器ic4dd的14号引脚相连并输出+12v_isense;电阻r97d另一端分别与电阻r98d的一端和电容c40d的一端相连并输出+12v_imon;电阻r98d的另一端和电容c40d的另一端接地。

如图4所示,反馈电路包括电阻r152d、电阻r153d、电阻r154d、电阻r29d、电阻r30d、电阻r32d、电阻r34d、电阻r35d、电阻r36d、电阻r39d、电阻r41d、电阻r61d、电阻r44d、电阻r43d、电阻r177d、电阻r48d、电阻r178d、电阻r52d、电阻r45d、电阻r49d;电容c70d、电容c17d、电容c18d、电容c21d、放大器ic4da、放大器ic4db、电位器vr1d、二极管d21d、二极管d4d;电阻r153d的一端与电阻r152d的一端相连,电阻r153d的另一端分别与电阻r154d的一端和电容c70d的一端相连,电容c70d的另一端和电阻r152d的另一端相连并分别与电位器vr1d的1号引脚、电阻r30d的一端相连,电阻r154d的另一端与二极管d21d的正极相连,二极管d21d的负极分别与电阻r35d的一端、电阻r29d的一端、放大器ic4da的3号引脚、电阻r30d的一端、电阻r32d的一端相连;电阻r29d的另一端分别与电位器vr1d的3号引脚和2号引脚相连;放大器ic4da的2号引脚、1号引脚相连并输出+12v_fb;电阻r32d的另一端分别与电阻r36d的一端、电阻r34d的一端相连;电阻r34d的另一端输出+12v_adj;电阻r36d的另一端分别与放大器ic4db的7号引脚、电容c17d的一端、电阻r39d的一端相连,放大器ic4db的5号引脚分别与电容c21d的一端、电阻r41d的一端、电阻r61d的一端相连;放大器ic4db的6号引脚分别与电容c17d的另一端、电阻r39d的另一端、电阻r44d的一端相连;电容c21d的另一端、电阻r41d的另一端相连并接地;电阻r61d的另一端分别与电阻r43d的一端、二极管d4d的正极相连;电阻r43d的另一端分别与电阻r177d的一端、电阻r48d的一端、电阻r178d的一端相连;二极管d4d的负极分别与电阻r52d的一端、电阻r45d的一端相连;电阻r44d的一端与电阻r49d的一端相连并输出+12v_rs-;电阻r45d的另一端与电阻r49d的另一端相连并接地;电阻r52d的另一端与电阻r177d的另一端和电容c18d的一端相连并输出+12v_f;电阻r48d的另一端输出+12v;电阻r178d的另一端输出+12v_rs+;电容c18d的另一端与电阻r35d的另一端相连;电阻r29的一端输入+12vfb。

如图5所示,控制电路包括cm6901芯片、电阻r11d、电容c6d;cm6901芯片的输入端与+12v_fb信号相连;cm6901芯片的输出端分别与电阻r11d的一端和电容c6d的一端相连,电容c6d的另一端接地;电阻r11d的另一端接+12vs电源。

如图6所示,一种大电流检测反馈控制方法,利用权利要求1-4任意一项所述的电路,其特征是,具体包括以下步骤:

步骤1)实时监测输入的电压信号;

步骤2)当电压信号超过电压阈值时,导通通断电路;

步骤3)通断电路将电压过大的信号反馈给反馈电路;

步骤4)反馈电路将信号发送给控制电路;

步骤5)控制电路控制直流电源的输出。

导通通断电路的具体方式为:

当电压过大,二极管d9d导通,输出+12vfb信号。

电压阈值的大小取决于分压电阻r77d和r79d。

反馈电路将信号发送给控制电路的方法具体包括:

+12vfb信号输入后通过放大器ic4da将电压输出到+12v_fb,+12v_fb反馈给控制电路。

控制电路根据输入的信号值判断是否需要调整12v输出电压;如果电流过大,+12vfb过大,则将12v电压降低,限制电源模块的12v电流输出,同时让电源进入类似恒功率输出模式,等待并联的电源调整好输出及输出电压。可以控制电源在开机大电流不出现ocp保护现象。

以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

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