专利名称：基于pwm芯片的自激式变换器输入过压保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于On-bright公司PWM控制芯片的自激式变换器输入过压保护电路，属电路技术领域。
背景技术：
脉冲宽度调制(PWM，即Rilse Width Modulation)简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。PWM控制芯片是专门用于AC/DC开关变换器的控制芯片，如图 1所示，以On-bright公司推出的PWM控制芯片为例，其特点是低的离线功耗、效率高，具有芯片的供电电压欠压锁定和过压保护、过温保护以及过载保护等功能。然而，该类型的PWM 控制芯片被应用到反激或正激等具有自激式的馈电绕组供电的变换器或电源中时，不能直接将变换器的输入电压检测后直接引到芯片的VDD端，构成电压保护电路，必须另外设计变换器输入电压的保护电路，目前的变换器输入电压的保护电路都较复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是旨在提供一种简洁的变换器输入电压的保护电路， 使PWM控制芯片被应用到自激式正激或反激变换器时，能提供有效地变换器输入电压保护，并具备自动保护解除功能。为解决上述技术问题，本发明提供一种基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，包括PWM芯片、自馈供电绕组、与交流电压输入端连接的滤波器、与滤波器连接的整流桥，其特征是，还包括一端连接在所述滤波器与所述整流桥之间的辅助控制电源电路，与所述辅助控制电源电路另一端、所述整流桥输出端分别连接的比较保护电路，与所述比较保护电路连接的与门电路，所述与门电路的输出端与所述PWM芯片连接。所述辅助控制电源电路包括辅助控制变压器和可调三端集成稳压器。所述辅助控制变压器的原边绕组跨接所述滤波器之后的输出母线上，所述辅助控制变压器的副边绕组通过一整流二极管与所述可调三端集成稳压器相连。所述整流二极管的阳极与所述辅助控制变压器的副边绕组连接，阴极与所述可调三端集成稳压器的输入端连接。所述可调三端集成稳压器包含输入端、调节端和输出端，所述调节端通过一电阻与地连接，所述输出端通过另一电阻与所述调节端连接。所述可调三端集成稳压器的输出端输出为辅助电源电压。所述比较保护电路包含比较器，所述整流桥输出的直流母线电压经一组分压电阻分压后连接到所述比较器的同相端，所述可调三端集成稳压器的输出端输出的辅助电源电压经另一组分压电阻分压后连接至所述比较器的反相端。
所述比较器的输出端与所述与门电路连接。所述与门电路包含2个共阴极连接的二极管，其中，一个二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，另一个二极管的阳极与所述自馈供电绕组连接。所述二极管的共阴极端与所述PWM控制芯片的电压引脚连接。本发明所达到的有益效果本发明基于PWM芯片设计了一套简单可行的针对变换器(电源)输入电压的过压保护电路，该电路利用辅助变压器和可调节集成稳压器构建了辅助控制电压源，并结合宽范围电源电压输入比较器和“与门”电路，利用PWM控制芯片Vdd 的过压保护功能，通过合理调节辅助馈电电压和比较器的电压参考，确立过、欠压的保护调节点，从而达到保护变换器(电源)输入过压的目的。该电路简单可靠，功耗小，有效地利用控制芯片自身功能实现了对变换器(电源)提供可靠的输入过压保护，满足了某些应用场合下的需求，提高了变换器(电源)的可靠性，有很好的应用价值和推广前景。同时，当输入电压重新低于输入电压保护点时，过压保护就自动解除，不影响变换器(电源)的正常工作。
图1是PWM控制芯片应用到反激变换器的一个示意图；图2是本发明的一实施例电路示意图；图3是图2的辅助控制电源电路一实施例示意图；图4是图2的比较保护电路和“与门”电路一实施例示意图<图中，1、辅助控制电源电路；2、比较保护电路；3、与门电路；AC、交流电压输入端；DC、直流电压输出端；T、辅助控制变压器；Ni、辅助控制变压器的原边绕组；N2、辅助控制变压器的副边绕组；Dl、整流二极管；Cl、电容R1、电阻R2、电阻C2、电容Ul、PWM 芯片；0C、比较器；Vdc、直流母线电压；R3、分压电阻；R4、分压电阻；V。、辅助电源电压；
R5、分压电阻；R6、分压电阻；R7、比较器输出上拉电阻；C3、自馈绕组输出电压滤波电容；D2、二极管；D3、二极管。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如图2所示，本发明的电路主要包括辅助控制电源电路1、比较保护电路2和与门电路3。辅助控制电源电路1设在滤波器EMI和整流桥电路之间。在交流电压输入端AC并接一个小功率辅助控制变压器T，辅助控制变压器T的一次侧接交流电压输入端AC，变压器的二次侧输出电压整流为直流电压；辅助控制变压器T 二次侧整流后的电压供三端线性稳压调节器作为输入，以得到一个稳定的直流电压源，该直流电压源可通过改变辅助控制变压器T变比和三端线性稳压调节器的外配电阻来进行设定； 输入电压过压保护通过比较器OC比较输出，并和PWM芯片的自馈供电绕组构成与门电路；输入电压保护点的参考电压和比较器的供电电压由制造的直流电压源提供。下面详细说明本发明电路的连接构成。1、辅助控制电源电路1如图2、图3所示，辅助控制电源电路1主要由辅助控制变压器T和可调三端集成稳压器构成。辅助控制变压器的原边绕组N1跨接在交流电压输入端AC的滤波器EMI之后的输出母线上；辅助控制变压器的副边绕组队与整流二极管Dl的阳极相连，构成半波整流电路。整流二极管Dl的阴极与稳压器的输入端相连。电阻Rl跨接在稳压器的调节端和地之间，电阻R2跨接在稳压器的输出端和调节端之间；电容C2跨接在稳压器输出端和地之间，起滤波作用；电容Cl跨接在稳压器输入端和地之间，起滤波作用。稳压器的输出端输出为辅助电源电压\。辅助控制变压器T功率和稳压器可根据PWM芯片Ul的引脚Vdd供电电流来选择， 可选的集成稳压器有可调三端集成稳压器CW117、TL431等。若为CWl 17，则稳压器输出电压由下式决定
R2F0 =1.25(1 + —)
Ri若为TL431，则稳压器输出电压为
R2F0 =2.5(1 + —)
Ri 2、比较保护电路2和与门电路3 如图2、图4所示，交流电压输入端AC输入的交流电压经过整流桥整流后，其输出的直流母线电压Vdc通过分压电阻R3、分压电阻R4进行分压后连接到比较器OC的同相端。 比较器OC可选用宽范围电源电压供电的比较器，如LM339 ；经辅助控制电源电路1中的稳压器的输出端输出的辅助电源电压\经分压电阻&、分压电阻&分压后连接至比较器OC 的反相端，构成输入电压保护点，保护点电压值由下式表示
权利要求
1.一种基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，包括PWM芯片、自馈供电绕组、与交流电压输入端连接的滤波器、与滤波器连接的整流桥，其特征是，还包括一端连接在所述滤波器与所述整流桥之间的辅助控制电源电路，与所述辅助控制电源电路另一端、所述整流桥输出端分别连接的比较保护电路，与所述比较保护电路连接的与门电路，所述与门电路的输出端与所述PWM芯片连接。
2.根据权利要求1所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述辅助控制电源电路包括辅助控制变压器和可调三端集成稳压器。
3.根据权利要求2所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述辅助控制变压器的原边绕组跨接所述滤波器之后的输出母线上，所述辅助控制变压器的副边绕组通过一整流二极管与所述可调三端集成稳压器相连。
4.根据权利要求3所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述整流二极管的阳极与所述辅助控制变压器的副边绕组连接，阴极与所述可调三端集成稳压器的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述可调三端集成稳压器包含输入端、调节端和输出端，所述调节端通过一电阻与地连接， 所述输出端通过另一电阻与所述调节端连接。
6.根据权利要求2所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述可调三端集成稳压器的输出端输出为辅助电源电压。
7.根据权利要求6所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述比较保护电路包含比较器，所述整流桥输出的直流母线电压经一组分压电阻分压后连接到所述比较器的同相端，所述可调三端集成稳压器的输出端输出的辅助电源电压经另一组分压电阻分压后连接至所述比较器的反相端。
8.根据权利要求7所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述比较器的输出端与所述与门电路连接。
9.根据权利要求8所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是， 所述与门电路包含2个共阴极连接的二极管，其中，一个二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，另一个二极管的阳极与所述自馈供电绕组连接。
10.根据权利要求9所述的基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，其特征是，所述二极管的共阴极端与所述PWM控制芯片的电压引脚连接。
全文摘要
本发明公开了一种基于PWM芯片的自激式变换器输入过压保护电路，包括PWM芯片、自馈供电绕组、滤波器、整流桥，还包括一端连接在滤波器与整流桥之间的辅助控制电源电路，与辅助控制电源电路另一端、整流桥输出端分别连接的比较保护电路，与比较保护电路连接的与门电路，与门电路的输出端与所述PWM芯片连接。该电路利用辅助变压器和可调节集成稳压器并结合宽范围电源电压输入比较器和与门电路，利用VDD的过压保护功能，实现了变换器(电源)的输入电压过压保护。电路简单可靠，功耗小，满足了某些应用场合下的需求，提高了电源(变换器)的可靠性，有很好的应用价值和推广前景。
文档编号H02H7/10GK102280860SQ20111013149
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者唐伟, 戴卫力, 胡钢, 费峻涛 申请人:河海大学常州校区