电源过温保护控制电路及电源的制作方法

本实用新型涉及电源的技术领域，更具体地说，涉及一种电源过温保护控制电路及电源。

背景技术：

和传统照明如白炽灯、荧光灯相比，LED照明因具有明显的节能、高效、环保、寿命更长、显色性更好等特点而得到了越来越广泛的应用，由于LED照明系统具有较为复杂的原理，跨越光学、电学和热学等领域，因此，在进行大规模应用时，常常会出现电源寿命短及可靠性不足等问题，导致LED照明的优势无法充分展现，所以LED照明大规模推广应用的关键就在于驱动电源的高可靠性。LED驱动电源是LED照明灯具的核心，其寿命直接影响LED照明灯具的寿命。而影响电源寿命的关键就是温度，因此，在LED驱动电源中加入过温保护功能将能有效保护电源及灯具。当前大功率电源很多都有过温保护电路，使用较多的保护电路是基于温度开关设计的，这种保护方式在温度过高时，电源会即刻停止工作，导致LED灯突然熄灭，影响人们的生产生活，且成本高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有设计当电源温度过高时电源会即刻停止工作导致LED灯突然熄灭，影响人们的生产生活，且成本高的缺陷，提供一种电源过温保护控制电路及电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源过温保护控制电路，包括：

变压器的副边绕组；

与所述变压器的副边绕组连接，接收所述副边绕组输出的副边电压并输出输出电压的整流滤波电路；

连接在所述整流滤波电路与电源输出端的负端之间，对所述输出电压进行采样并输出采样电压的采样电路；

与所述采样电路连接的运算控制电路，所述运算控制电路产生基准电压；

与所述运算控制电路连接，基于所述基准电压输出分压信号的分压电路；

与所述分压电路连接的温度检测控制电路；

所述温度检测控制电路检测所述电源的温度并在所述电源过温时调节所述分压电路输出的分压信号，所述运算控制电路根据所述分压信号与所述采样电压比较输出反馈控制信号以降低所述电源的输出电流。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述运算控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括第一运算放大器和第二运算放大器；

所述第一运算放大器的同相输入端为所述控制芯片的基准电压控制引脚，所述第二运算放大器的反相输入端为所述控制芯片的信号采集引脚。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述采样电路包括采样电阻RJ1，所述采样电阻RJ1的第一端连接至参考地，所述采样电阻RJ1的第二端与所述电源输出端的负端连接。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述分压电路包括电阻R71和电阻R1；所述电阻R71的第一端与所述控制芯片的基准电压控制引脚连接，所述电阻R71的第二端与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端连接参考地；所述电阻R71与所述电阻R1之间的节点还连接至所述第二运算放大器的同相输入端。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述温度检测控制电路包括电阻R93、功率开关、上拉电阻RT1以及下拉电阻R90；所述电阻R93的第一端与所述控制芯片的基准电压控制引脚连接，所述电阻R93的第二端与所述功率开关的第二端连接，所述功率开关的第一端与所述上拉电阻RT1的第二端连接，所述上拉电阻RT1的第一端连接供电端，所述下拉电阻R90的第一端与所述功率开关的第一端连接，所述下拉电阻R90的第二端与所述功率开关的第三端共同连接参考地；

在所述电源过温时，所述上拉电阻RT1的阻值降低，经所述上拉电阻RT1分压后输入至所述功率开关的电压信号达到所述功率开关的导通电压，所述功率开关导通并使所述电阻R93短接到参考地，所述电阻R93与所述分压电路并联，降低所述分压电路输出的分压信号，所述第二运算放大器根据所述分压信号与所述采样电压比较输出反馈控制信号，进而降低所述电源的输出电流。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述功率开关为三极管Q10，所述功率开关的第一端为所述三极管Q10的基极，所述功率开关的第二端为所述三极管Q10的集电极，所述功率开关的第三端为所述三极管Q10的发射极；

在所述电源过温时，所述上拉RT1阻值降低，所述三极管Q10的基极电压增大并达到导通电压，所述三极管Q10被导通，在所述三极管Q10导通后，所述电阻R93短接到参考地，所述电阻R93与所述分压电路并联，降低所述分压电路输出的分压信号，所述第二运算放大器根据所述分压信号与所述采样电压比较输出反馈控制信号，进而降低所述电源的输出电流。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述上拉电阻RT1为负温度系数热敏电阻。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，所述电阻R93为可调电阻。

在本实用新型所述的电源过温保护控制电路，优选地，还包括电阻R70，所述电阻R70串联在所述运算控制电路与所述温度检测控制电路之间。

本实用新型还提供一种电源，包括上述的电源过温保护控制电路。

实施本实用新型的电源过温保护控制电路及电源，具有以下有益效果：该保护控制电路包括变压器的副边绕组；与所述变压器的副边绕组连接，接收所述副边绕组输出的副边电压并输出输出电压的整流滤波电路；连接在所述整流滤波电路与电源输出端的负端之间，对所述输出电压进行采样并输出采样电压的采样电路；与所述采样电路连接的运算控制电路，所述运算控制电路产生基准电压；与所述运算控制电路连接，基于所述基准电压输出分压信号的分压电路；与所述分压电路连接的温度检测控制电路；所述温度检测控制电路检测所述电源的温度并在所述电源过温时调节所述分压电路输出的分压信号，所述运算控制电路根据所述分压信号与所述采样电压比较输出反馈控制信号，以降低所述电源的输出电流。本方案是在电源原有的电路基础上通过增加温度检测控制电路使电源在出现过温的异常情况时，降低电源的输出电流，实现了对电源输出功率的降低从而降低电源和负载的温度，有效避免器件损坏、及灯具因突然熄灭而影响人们的生产生活的问题，且降压电路所使用的元器件都很稳定，可以显著降低电源的材料成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型电源过温保护控制电路第一实施的逻辑框图；

图2是本实用新型电源过温保护控制电路第一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种电源过温保护控制电路。本实用新型所提出的电源过温保护控制电路可应用于LED领域，如可作为LED电源的过温保护控制电路，负载为LED各种灯具，如LED矿灯，LED路灯等灯具。该电源过温保护控制电路通过在电源输出端的控制环路中加入温度检测控制电路，用于检测电源的温度并在电源过温时调节控制环路中的分压电路输出的分压信号，进而调节第二运算放大器同相输入端的电压信号，再由第二运算放大器将同相输入端与其反相输入端的电压信号进行比较，通过比较再放大后输出反馈控制信号至反馈电路，由反馈电路输出反馈信号至原边的控制电路(反馈电路和原边的控制电路在图中未示出)，由原边控制电路调节原边的信号，进而达到降低电源的输出电流，实现降低电源功率，以及降低电源温度的目的，从而有效地避免了器件因温度过高而损坏，延长了电源的使用寿命，并解决了因温度过高电源立即停止工作而使灯突然熄灭影响人们的生产和生活的问题。

如图1和图2所示，在本实用新型电源过温保护控制电路第一实施的逻辑框图中，该电源过温保护控制电路包括变压器T1的副边绕组N1、与变压器T1的副边绕组N1连接的整流滤波电路10、连接在整流滤波电路10与电源输出端的负端之间的采样电路20、与采样电路20连接的运算控制电路30、与运算控制电路30连接的分压电路40、以及与分压电路连接的温度检测控制电路50。

整流滤波电路10用于接收变压器T1的副边绕组N1输出的副边电压并输出输出电压。采样电路20用于对输出电压进行采样并输出采样电压。运算控制电路30内部集成了参考基准电压，可向分压电路30提供基准电压。分压电路40根据运算控制电路30提出的基准电压生成分压信号。温度检测控制电路用于检测电源的温度并在电源出现过温时调节分压电路输出的分压信号使分压信号中的电压降低；运算控制电路30则根据该被降低的分压信号将其与采样电压进行比较，并根据比较结果输出反馈控制信号反馈到电源的原边控制电路(图中未示出)，进而降低电源的输出电流。

进一步地，本实用新型的电源过温保护控制电路还包括电阻R70，所述电阻R70串联在运算控制电路20与温度检测控制电路50之间。可以理解地，在一些实施例中，电阻R70用于对运算控制电路30输出的基准电压进行分压。

具体地，变压器T1的副边绕组N1基于原边绕组输出的源电压产生相应的感应电动势，并输出副边电压。可以理解地，副边绕组N1输出的副边电压为矩形波电压。优选地，副边绕组N1输出的副边电压作为电源的电压，在本实用新型的实施例中，副边绕组N1输出的副边电压经整流滤波电路10进行整流滤波后输出直流电压，即电源的输出电压。进一步地，输出电压作为负载的电源电压给负载供电。

如图2所示，整流滤波电路10包括整流二极管D7和滤波电容CE5。整流二极管D7的阳极与副边绕组N1的正端连接，整流二极管D7的阴极与滤波电容CE5的正极连接，且两者连接的节点还连接至负载的正端；副边绕组N1的负端连接至滤波电容CE5的负极，且两者连接的节点还连接至参考地。优选地，整流二极管D7用于对副边绕组N1输出的交流电压进行整流，输出直流电压信号，即通过整流二极管D7将交流电压转换为直流电压供负载使用。滤波电容CE5对通过整流二极管D7输出的直流电压信号进行滤波，将直流电压信号中的噪声及干扰成分滤除，从而使提供给负载的输出电压更加平滑、稳定。

整流滤波电路10还包括假负载电阻R14，假负载电路R14与滤波电容CE5并联。在本实施例中，假负载电阻R14用于防止电源在空载或轻载时出现震荡及间歇工作，减小输出电压过冲。

采样电路20包括采样电阻RJ1，采样电阻RJ1的第一端与整流滤波电路10连接，即采样电阻RJ1的第一端与滤波电容CE5的负极共同连接参考地，采样电阻RJ1的第二端与电源输出端的负端连接，采样电阻RJ1的第二端还连接至运算控制电路30。可以理解地，采样电阻RJ1用于采集电源输出端的输出电流，并输出相应的采样电压。

运算控制电路30用于根据输出向分压电路40输出基准电压，同时还根据分压电路30输出的分压信号与采样电压进行比较输出反馈控制信号反馈至变压器T1的原边，从而达到调节电源输出电流的目的。具体地，运算控制电路30包括控制芯片。可以理解地，运算控制电路30还包括与控制芯片配合使用的相关外围电路(相关外围电路在图中未示出)。优选地，控制芯片包括第一运算放大器和第二运算放大器。进一步地，第一运算放大器的同相输入端为控制芯片的基准电压控制引脚，即控制芯片的PIN3引脚。第二运算放大器的反相输入端为控制芯片的信号采集引脚，即控制芯片的PIN6引脚。第二运算放大器的同相输入端为控制芯片的输入引脚，即控制芯片的PIN5引脚为运算控制电路30的第二运算放大器输入端。具体地，控制芯片的PIN6引脚与电源输出端的负端连接，用于接收采样电阻RJ1上的采样电压，控制芯片根据PIN6引脚接收到的采样电压，同时控制基准电压控制引脚(即PIN3引脚)输出基准电压信号至电阻R70，经电阻R70分压后输出至分压电路40，由分压电路40输出分压信号返回至控制芯片的信号输入引脚(即PIN5引脚)。具体地，第一运算放大器的同相输入端(PIN3引脚)与电阻R70的第一端连接，第一运算放大器的输出端(PIN1引脚)连接至反馈电路(该反馈电路将反馈信号返回至变压器T1的原边绕组，图中未示出具体的反馈电路)。第二运算放大器的反相输入端(PIN6引脚)与采样电阻RJ1的第二端连接，第二运算放大器的同相输入端(PIN5引脚)与电阻R71和电阻R1之间的节点连接，第二运算放大器的输出端连接至反馈电路(该反馈电路将反馈信号返回至变压器T1的原边绕组，图中未示出具体的反馈电路)。

优选地，在本实用新型的实施例中，基准电压的电压值为2.5V，且PIN3引脚输出的基准电压为恒定的电压，即2.5V。可以理解地，基准电压的具体电压值由控制芯片决定，并不限于本实用新型具体的电压值。

分压电路40用于对运算控制电路30输出的基准电压进行分压并输出分压信号，分压信号输出到控制电路30中的控制芯片的第二运算放大器的信号输入引脚(即PIN5引脚)，通过PIN5引脚输入的电压与PIN6引脚输入的采样电阻RJ1端的采样电压进行比较，比较后的信号经放大后输出反馈控制信号至反馈电路，由反馈电路反馈到变压器T1原边的控制电路(图中未示出反馈电路及原边控制电路)，进而实现调节电源的输出电流。具体地，分压电路40包括电阻R71和电阻R1。电阻R71的第一端与电阻R70的第二端连接，电阻R71的第二端与电阻R1的第一端连接，电阻R1的第二端连接参考地，且电阻R71的第二端与电阻R1的第一端之间的节点还连接至控制芯片第二运算放大器的信号输入引脚(即PIN5引脚)。可以理解地，控制芯片第二运算放大器的信号输入引脚输入电阻R71与电阻R1之间的节点电压。优选地，由于第二运算放大器“虚短”的特性，控制芯片的PIN5引脚电压与PIN6引脚的电压相同。因此，通过调节控制芯片PIN5引脚的电压进而达到调节控制芯片PIN6引脚的电压，即采样电阻RJ1的端电压。

温度检测控制电路50用于在电源出现过温的异常情况时调节分压电路40输出的分压信号，实现降低电源的输出电流的目的。可以理解地，当电源在工作过程中如出现温度过高的现象时，温度检测控制电路50的功率开关导通，并与分压电路40形成并联电路，进一步降低电阻值，即并联电路的电阻值小于分压电路40的电阻值，进而对控制电路30输出的基准电压进行分压时，所获得的分压信号低于温度检测控制电路50导通前的分压信号，即降低控制芯片信号输入引脚(PIN5引脚)的电压值，降低采样电阻RJ1的端电压。由于采样电阻RJ1的电阻值保持不变，当采样电阻RJ1的端电压降低时，由欧姆定律可知，流经采样电阻RJ1的电流随电压变化而变化，即采样电阻RJ1的电流也降低。且流经采样电阻RJ1的电流即为电源输出端的输出电流，即降低了电源的输出电流。由于电源输出电压保持不变，因此，在输出电流降低的情况下，输出功率也随之降低，即电源的输出功耗降低，进而实现了降低电源的温度，使负载的发热量也随之降低。可以理解地，通过降压电路40的作用有效地保护了负载的安全性能，延长了电源的使用寿命。

进一步地，温度检测控制电路50包括电阻R93、功率开关、上拉电阻RT1以及下拉电阻R90。电阻R93的第一端与电阻R70的第二端连接，电阻R70的第一端与控制芯片的基准电压控制引脚(PIN3引脚)连接，即电阻R93通过电阻R70与控制芯片的基准电压控制引脚(PIN3引脚)连接。电阻R93的第二端与功率开关的第二端连接，功率开关的第一端与上拉电阻RT1的第二端连接，上拉电阻RT1的第一端连接供电端，下拉电阻R90的第一端与功率开关的第一端连接，下拉电阻R90的第二端与功率开关的第三端共同连接参考地。优选地，功率开关为三极管。如图2示，功率开关为三极管Q10。功率开关的第一端为三极管Q10的基极，功率开关的第二端为三极管Q10的集电极，功率开关的第三端为三极管Q10的发射极。可以理解地，功率开关的导通与判断由功率开关的第一端控制，即由三极管Q10的基极进行控制，当三极管Q10的基极接收到的电压达到三极管Q10的导通电压时，三极管Q10的集电极与发射极导通。可以理解地，三极管Q10的导通电压为0.6～0.7V，且在三极管Q10导通前，温度检测控制电路50对电源电路的工作没有影响。

在本实用新型的实施例中，优选地，上拉电阻RT1为热敏电阻。进一步地，热敏电阻RT1为负温度系统的热敏电阻。当温度升高时，热敏电阻RT1的电阻值随着温度升高而降低，随着热敏电阻RT1的阻值逐渐降低，热敏电阻RT1的端电压逐渐降低，进而使得三极管Q10的基极电压逐渐升高，当达到三极管Q10的导通电压时，三极管Q10的集电极与发射极导通，此时，电阻R93短接到参考地，即电阻R93的第二端连接参考地，此时，电阻R93与分压电路40并联。在三极管Q10导通后，温度检测控制电路50降低分压电路40输出的分压信号，即降低了电阻R71与电阻R1之间的节点电压，进而拉低PIN5引脚的电压，由第二运算放大器的“虚短”特性，PIN6引脚电压与PIN5引脚的电压相同。换句话说，PIN6引脚的电压被拉低，导致采样电阻RJ1的端电压降低，进而使输出电流降低，在输出电压不变的情况下，达到降低输出功率的目的，实现降低电源的温度。

在本实用新型的实施例中，优选地，电阻R93为可调电阻。进一步地，当三极管Q10导通后，可以通过调整电阻R93的阻值来改变电源过温情况下的输出功率。具体地，当电阻R93的阻值增大时，电阻R93与电阻R71、电阻R1并联后的并联电阻随之增大，此时，并联电路所分得的电压增大；反之，当电阻R93的阻值减小时，电阻R93与电阻R71、电阻R1并联后的并联电阻随之减小，此时并联电路所分得的电压减小。此时控制芯片的第二运算放大器的同相引脚(PIN5引脚)输入的电阻R71与电阻R1之间的节点电压也随电阻R93的阻值的变化而变化，即当电阻R93的阻值增大，PIN5引脚的电压相对增大，输出电流增大，输出功率也增大；当电阻R93的阻值减小，PIN5引脚的电压相对减小，输出电流减小，输出功率也减小。因此，当电源出现过温时，三极管Q10导通，通过调节电阻R93的阻值，逐渐降低控制芯片的第二运算放大器输入引脚(PIN5引脚)的电压，进而逐渐降低采样电阻RJ1的端电压，从而实现了逐渐降低输出电流的目的，即逐渐降低输出功率，解决了因过温电源即刻停止供电，负载立即停止工作，如负载接LED灯时，LED灯因电源过热保护立即停止供电而突然熄灭，给人们的生产和生活带来不便的问题。同时还可有效避免了因温度过高而损坏元器件的问题，延长了电源的使用寿命。另外，本实用新型增加的降压电路40所使用的元器件都很便宜，因此显著地降低了电源的材料成本。

以下对图2电路的工作原理进行进一步的说明：

当电源的温度升高时，随着电源温度的上升，热敏电阻RT1的阻值逐渐减小，三极管Q10的基极电压逐渐增大，导致三极管Q10的集电极与发射极之间的漏电流逐步增大。当基极电压达到三极管Q10的开启电压时，三极管Q10导通，从而使电阻R93对地导通，此时，电阻R93与分压电路30并联；即电阻R71与电阻R1串联后再与电阻R93并联，由此，电阻R93与电阻R71、电阻R1并联后，并联电阻小于电阻R71与电阻R1串联的串联电阻，此时，第二运算放大器的同相输入端，即PIN5引脚输入的电阻R71与电阻R1之间的节点电压减小，即PIN5引脚的电压被拉低，第二运算放大器再将该被降低的同相输入端电压与反相输入端的电压(即采样电阻RJ1采集的采样电压)进行比较，经比较放大后输出反馈控制信号到反馈电路(图中未示出)，再由反馈电路输出反馈信号至电源的原边控制电路(图中未示出)控制占空比(或工作频率)，进而降低电源输出端的输出电流，从而达到降低电源输出功率，降低功耗的目的。

本实用新型还提供了一种电源，该电源包括上述过温保护控制电路，通过设置过温保护控制电路使电源可以得到有效的保护，避免了因温度过高而损坏电源，使人们的生产生活不受影响，且电路结构简单，材料成本低。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。