专利名称：开关电源过压保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源过压保护技术，特别是一种能够低成本防止 误启动的开关电源过压保护电路。
背景技术：
在开关电源中，过压保护的目的是(1 )防止在输入电压高于设计最 大输入电压时，功率回路的电压应力太大，导致功率器件损坏。(2)防止 在输入电压高于设计最大输入电压时PWM启动输入电压出现预启动脉冲， 影响负载电路的时序因此要求过压保护电路在任何输入电压波形下，输入 电压高于设计最大输入电压时，P西必须无输出。
开关电源的传统过压保护电路，有如图1、图3两种实现方式。图1 虽然能解决过压保护的各种问题，但是需要能独立提供VCC电能的辅助电 源，由于这个原因所以存在成本高的问题。图3的过压保护方式，结构筒 单，效率高，但是却存在过压后电源间歇输出的问题。
下面结合电路图1、时序图2、和电路图3、时序图4两种常用的过压 保护方式进4于it明。
第一种过压保护方式。电路图1,信号波形如图2所示。工作过程如 下VCC电源由辅助电源独立提供，输入电压经过R1、 R2分压后送到比较 器的反向输入端，参考电压由R4送到比较器的同相输入端，当输入电压高 于设计的最大输入电压时，比较器的反向端电压高于同相端电压，比较器 l脚输出低电平，控制P丽的l脚，关闭输出脉沖(图2中的PWM-0UT), 开关电源无输出(V OUT为0)
图1电路工作时序过程如下在Tl时刻电源加电，比较器反向端的 VIN由于有电容C1的原因所以緩慢上升，其它各点均为低电位。T2时刻，为VCC电路提供电能的辅助电源开始工作，VCC电压开始从OV上升，VREF 开始从OV上升。T3时刻VCC电压上升到比较器的最低工作电压3V,比较 器开始工作。此时比较器反向端的VIN电压比同相端的VREF电压低，所以 比较器A的输出为高电压，由于VCC电压在T3时刻还没有达到PWM的开启 电压，所以PWM此时为不作为状态。T4时刻比4交器反向端的VIN电压超过 同相端的VREF基准电压，比较器A输出为低电位。T5时刻VCC电压达到 PWM的最低工作电压，VREF2建立，由于比较器A输出为低电位，从而导致 PWM的1脚C0MP端被拉低，P懇无脉冲输出。
第二种过压保护方式。电路图3，其主要信号波形如图4，工作过程如 下图3中Rl、 R2组成输入电压4企测电路，R3、 R4、 R6、 Ql组成回差电 路，R7、 C2、 D1组成VCC提供电路。电压比较器在P醫主控制器内，基准 电压由P画主控制器件提供，检测电压通过R5反馈到比较器的反向端，同 P丽提供的同向端基准电压2. 5V比较，比较结果控制COMP端，C0MP端为 PWM主控制器的控制端，电压比较器控制了 C0MP端，就控制了PWM的脉冲 输出。
图3为输入电压超出工作范围内的逻辑时序固。下面结合图3进行说明。
在图3的时序逻辑图当中，在T1时刻，电源上电，VIN电压上升，输 入电压经过R1、 R2分压，通过R5向PWM反向端的VFB控制端充电，VCC 开始通过电阻R7向电容C2充电。到T2时刻VCC电压达到P丽主控制器的 开启电压16V。此时VREF建立。经过R1、 R2分压后的输入;f企测电压高于 PWM内部运放同相端基准2. 5V —点点电压，因为运放有输入输出放大倍数 的关系，所以在PWM主控制器开通的时刻，运放的COMP端电压并不能迅速 拉低。因为C0MP端为PWM主控制器的工作控制端，所以此时P麵主控制器 有P簡脉沖输出。PWM主控制器内部的比较器将VFB电压同内部的2. 5V基 准电压比较一段时间后COMP端会输出低电位。T3-T4时刻，由于主控制器 没有脉沖输出，各种功率电路都没工作'，所以Dl不能为PWM提供能量，而 由R7提供的能量又不能够维持PWM的正常工作，所以VCC电压就从PWM主控制器的开启电压点下降到P丽主控制器的关断电压点T4。从T4时刻VCC再次通过R7电阻向C2充电，再次重复上述的逻辑过程，在输入端电压超过设计最大电压后，图6的电路就不断的重复上述电路的逻辑过程。
上述两种过压保护方式都存在各自的缺点，第一种过压保护方式电路复杂，成本高。第二种过压保护方式存在过压后有间歇输出的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服传统开关电源过压保护成本偏高的不足，提供一种结构筒单、效率高、成本低的开关电源过压保护电路，以有效避免功率器件在超出设计电压范围后损坏，提高开关电源的可靠性。
一种开关电源过压保护电路，其包括输入电压检测电路、PWM主控制器、电源提供电路及回差电路，PWM主控制器内设有电压比较器，基准电压由PWM主控制器提供，所述的电源上电后，输出电压给输入电压检测电路，检测电压通过一电阻反馈到比较器的反向端，同基准电压比较，比较结果控制P丽主控制器的控制端，其还包括一电容，所述的电容一端与比较器的反向端相连，另一端与PWM主控制器相连。
本实用新型电路结构简单，技术构思新颖，设计逻辑清晰，效率高，成本低，具有静态输入电压时过压保护功能，和任何输入电压上升过程的动态过压保护功能。另外，本过压保护电路已为实验所证实，电路被用在145-264V交流输入，26V/8A、 9V/7A的AC/DC电源中，在各种环境下，可实现准确的过压保护功能，电源启动和关断时的输出电压波形单调，即无预启动或重起。与习用相比，电容的设置，可以防止在PWM启动瞬间就有输出，避免发生间歇输出的问题。
以下结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为目前业界常用的第一种过压保护电路；图2为目前业界常用的第一种过压保护电路主要信号波形图；图3为目前业界常用的第二种过压保护电路；图4为目前业界常用的第二种过压保护电路主要信号波形图；图5为本发明过压保护电路的一实施例；
图6为上电时当输入电压超过设计值图5电路的时序逻辑图；图7为上电时当输入电压在正常范围图5电i 各的时序逻辑图。
具体实施方式
以下结合附图对本新型作进 一 步说明。
图5所示，本实用新型公开了一种开关电源过压保护电路，其包括输入电压检测电路l、 PWM主控制器2、电源提供电路3及回差电路4，其中
输入电压检测电路1由电阻Rl 、电阻R2组成。
PWM主控制器内设有电压比较器，基准电压由PWM主控制器提供。
电源提供电路3由电阻R7、电容C2、 二极管D1组成。
回差电路4由电阻R3、电阻R4、电阻R6、三极管Ql。
电源上电后，输出电压给输入电压4企测电if各1， 4t测电压通过电阻R5反馈到PWM主控制器2内的比较器的反向端，同基准电压比较，比较结果控制C0MP端，C0MP端为P而主控制器2的控制端，电压比较器控制了 COMP端，也就控制了 PWM主控制器2的脉冲输出。
上述保护电路还包括一电容Cl,电容C1 一端与比较器的反向端相连，另一端与PWM主控制器2相连。
图6为输入电压超出工作范围内的逻辑时序图。下面结合图5进行说明。
在图6的时序逻辑图当中在T1时刻，电源上电，VIN电压上升，输入电压经过输入电压4全测电^各1的两电阻Rl、电阻R2分压，通过电阻R5向PWM控制器2内的比较器的反向端的VFB控制端充电，VCC开始通过电阻R7向电容C2充电。到T2时刻VCC电压达到PWM主控制器的开启电压16V。此时VREF建立，由于电容两端电压不能突变的原因，所以在VREF建立的同时通过Cl将PB1控制器的VFB控制端的电压拉高。VFB在PWM控制器2内部为反向控制端，被拉高的VFB电压与PWM主控制器内部提供的基准电压比较后，COMP端电压变低。因为C0MP端为PWM主控制器的工作控制端，所以此时P丽主控制器没有P丽脉沖输出。T3时刻，拉高的VFB电压由于有电阻R2、电阻R5对电容C1充电，电压下降，到T3时刻VFB点电压同电阻R1、电阻R2分压点的电压一样，准确4全测输入电压值。PWM主控制器2内部的比较器将VFB电压同内部的2. 5V基准电压比较后于C0MP端输出低电位。(在输入电压高于工作范围时VFB电压高于2. 5V) T3-T4时刻，由于主控制器2没有脉冲输出，各种功率电路都没工作，所以Dl不能为PWM提供能量，而由电阻R7提供的能量又不能够维持P丽控制器2的正常工作，所以VCC电压就从PWM主控制器2的开启电压点下降到P丽主控制器2的关断电压点T4。从T4时刻VCC再次通过电阻R7电阻向电容C2充电，再次重复上述的逻辑过程，在输入端电压超过设计最大电压后，图5的电路就无数次的重复上述电路的逻辑过程。
图7为输入电压在正常设计工作范围内的逻辑时序图。下面结合图5进行说明。
在T1时刻，电源上电，VIN电压上升，输入电压经过电阻R1、电阻R2分压，通过电阻R5向P丽主控制器2的反向端的VFB控制端充电，VCC开始通过电阻R7向电容C2充电。到T2时刻VCC电压达到PWM主控制器2的开启电压16V。此时VREF建立，由于电容两端电压不能突变的原因，所
VFB在P丽控制器内部为反向控制端，被拉高的VFB电压与P丽主控制器内部提供的基准电压比较后，C0MP端电压变^f氐。因为COMP端为PWM主控制器的工作控制端，所以此时PWM主控制器没有P丽脉冲输出。T3时刻，拉高的VFB电压由于有电阻R2、电阻R5对电容C1充电，电压下降，到T3时刻VFB点电压同电阻Rl、电阻R2分压点的电压一样，准确;险测输入电压值。(在输入电压在正常工作范围时VFB电压低于2. 5V) PWM主控制器内部的比较器将VFB电压同内部的2. 5V基准电压比较后于C0MP端输出高电位，P觀主控制器输出PWM脉冲，各功率电路工作，D1给VCC提供能量，电源进入正常工作状态。
145-264V交流输入，26V/8A、 9V/7A的AC/DC电源中，在各种环境下，可实现准确的过压保护功能，电源启动和关断时的输出电压波形单调，即无预启动或重起。
权利要求1、一种开关电源过压保护电路，其包括输入电压检测电路、PWM主控制器、电源提供电路及回差电路，PWM主控制器内设有电压比较器，基准电压由PWM主控制器提供，所述的电源上电后，输出电压给输入电压检测电路，检测电压通过一电阻反馈到比较器的反向端，同基准电压比较，比较结果控制PWM主控制器的控制端，其特征在于其还包括一电容，所述的电容一端与比较器的反向端相连，另一端与PWM主控制器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种开关电源过压保护电路，包括输入电压检测电路、PWM主控制器、电源提供电路、回差电路及电容，PWM主控制器内设有电压比较器，基准电压由PWM主控制器提供，电源上电后，输出电压给输入电压检测电路，检测电压通过一电阻反馈到比较器的反向端，同基准电压比较，比较结果控制PWM主控制器的控制端，电容一端与比较器的反向端相连，另一端与PWM主控制器相连。本电路结构简单，技术构思新颖，设计逻辑清晰，效率高，成本低，具有静态输入电压时过压保护功能，和任何输入电压上升过程的动态过压保护功能。与习用相比，电容的设置，可以防止在PWM启动瞬间就有输出，避免发生间歇输出的问题。
文档编号H02H7/125GK201426038SQ200920135989
公开日2010年3月17日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者石良生 申请人:瑞谷科技(深圳)有限公司