一种电源保护控制电路及电源的制作方法

本实用新型属于电路领域，尤其涉及一种电源保护控制电路及电源。

背景技术：

现有的开关电源中的电源电路处在高频、高压的自激振荡或受控振荡的工作状态，部分电路自身缺乏过压和过流保护，因此会当电源电路因过流或过压产生故障而不能正常工作时，开关电源主电路也会受其影响而停止工作。

现有技术中解决上述技术问题的技术方案在电源电路中通过对输出电压或电流进行采集，形成反馈电路。虽然能够实现各路输出过流保护，且不影响其他路输出，但是这种电源电路并不能将开关电源中过流保护单元和电源输出进行隔离通信，容易造成电路漏电和各个模块间工作信号和电压的相互影响，使得整体电源电路的稳定程度下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电源保护控制电路，旨在解决现有技术中的开关电源缺乏过流保护，不能将开关电源中过流保护单元和电源输出进行隔离通信的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源的保护控制电路，所述保护控制电路包括：

与零线和火线相连，对输入电压进行调整的输入整流单元；

输入端与所述输入整流单元相连的主功率变换反激变压器；

接于所述主功率变换反激变压器输出端，输出直流稳定电压的第一输出单元；

与所述输入整流单元和所述主功率变换反激变压器相连的过流保护单元；

接于所述过流保护单元和所述第一输出单元之间的电隔离通信单元。

进一步地，保护控制电路还包括：

与所述第一输出单元相连，对输出电压进行低压差线性变换的第二输出单元。

本实用新型的另一目的在于提供一种电源，包括如上所述的保护控制电路。

本实用新型通过将电隔离通信单元设于第一输出单元与过流保护单元之间，对实现对电源输出的强电进行反馈的同时，根据反馈电流与采集电流进行比较，控制输入整流单元，不仅实现了电源电路的过流保护控制，还将电源输出的强电与过流保护单元之间进行隔离，实现了开关电源中的过流保护和强电与弱电的隔离通信。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例提供的电源的保护控制电路的结构框图。

图2为本实用新型的第一实施例提供的电源的保护控制电路的电路示意图。

图3为本实用新型的第二实施例提供的电源的保护控制电路的结构框图。

图4为本实用新型的第二实施例提供的电源的保护控制电路的电路示意图。

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施提供了一种电源的保护控制电路及电源，通过将电隔离通信单元50设于第一输出单元与过流保护单元40之间，对实现对电源输出的强电进行反馈的同时，根据反馈电流与采集电流进行比较，控制输入整流单元10，不仅实现了电源电路的过流保护控制，还将电源输出的强电与过流保护单元40之间进行隔离，实现了开关电源中的过流保护和强电与弱电的隔离通信。

图1示出了本实用新型的第一实施例提供的电源的保护控制电路的结构框图。如图1所示，本实施例中的电源的保护控制电路100包括：与零线和火线相连，对输入电压进行调整的输入整流单元10；输入端与输入整流单元10相连的主功率变换反激变压器20；接于主功率变换反激变压器20输出端，输出直流稳定电压的第一输出单元30；与输入整流单元10和主功率变换反激变压器20相连的过流保护单元40；接于过流保护单元40和所述第一输出单元30之间的电隔离通信单元50。

本实施例中，输入整流单元10中设有熔断保护结构，当电源输入的电流过大时而过流保护单元40不工作的情况下，输入整流单元10中的熔断保护结构能够因为输入的电流过大而自动熔断，实现第二级的过流保护。

图2示出了本实用新型的第一实施例提供的电源的保护控制电路的电路示意图。如图2所示，输入整流单元10包括：保险丝F1、电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、电阻R111、电容C101、电容C104、电感L1、第一二极管D101、第二二极管D102、第三二极管D103、第四二极管D104以及第五二极管D105。

保险丝F1第一端与火线相连，电阻R101和电容C101并联于保险丝F1第二端与零线之间。电阻R102第一端与所述保险丝F1第二端和所述电阻R106第一端相连，电阻R106第二端接电阻R104第一端，电阻R102第二端与电阻R104第二端分别接电阻R103第一端和电阻R105第一端。电阻R103第二端接零线，电阻R105第二端经由电阻R111与过流保护单元40相连。第一二极管D101正极端与第三二极管D103正极端共接交流地，第一二极管D101负极端与电阻R106第二端相连，第三二极管D103负极端与第四二极管D104正极端和零线相连。第四二极管D104正极端与所述电阻R107第一端相连，电阻R107第二端经由所述电阻R108接于电阻R105第二端。第二二极管D102正极端接第一二极管D101负极端，第四二极管D104负极端和第二二极管D102负极端共接电感L1的第一端。电感L1的第二端与第五二极管D105负极端之间并联有电容C104和电阻R109。电阻R110第一端与主功率变换反激变压器20第一输入端和电阻R109的第一端相连，电阻R110第二端与第五二极管D105负极端和电阻R109的第二端相连。第五二极管D105正极端与主功率变换反激变压器20和过流保护单元40相连。

在本实施例中，电感L1的第一端与地之间还接有滤波电容C102，电感L1的第二端与地之间还接有滤波电容C103。

在本实施例中，电阻R101为压敏电阻，对电源整体起到过压保护和防雷击的作用。第一二极管D101、第二二极管D102、第三二极管D103和第四二极管D104组成桥式整流电路，能够产生高压脉冲，经由电感L1与电容C102和电容C103组成的滤波电路后，生成高压直流电压，该高压直流电压约为交流输入电压的1.414倍。

如图2所示，本实施例中，由上述高压直流电压供电的主功率变换反激变压器20包括：第一绕组T1和第二绕组T2。

第一绕组T1第一输入端与电感L1第二端相连，第一绕组T1第二输入端与第五二极管D105正极端相连。第一绕组T1第一输出端和第二输出端分别与第一输出单元30和直流地相连。第二绕组T2的第一端与过流保护单元40相连，第二绕组T2的第二端接交流地。在本实施例中，第一绕组T1为双匝绕组，第二绕组T2为一匝绕组。

如图2所示，第一输出单元30包括：第六二极管D106、第七二极管D107、电阻R201、电阻R202、电阻R203、电容C201、电容C202以及电容C203。

第六二极管D106正极端和第七二极管D107正极端共接第一绕组T1第一输出端，第六二极管D106负极端为第一输出单元的电压输出端OUT_+12V，也是电源的输出端。第七二极管D107负极端接第六二极管D106负极端，电容C201第一端接第七二极管D107正极端，电容C201第二端接电阻R201第一端和电阻R202第一端，电阻R201第二端和电阻R202第二端共接第七二极管D107负极端，电阻R203、电容C202和电容C203并联于第六二极管D106负极端与地之间。

如图2所示，为了实现电源的过流保护，过流保护单元40包括：第一单片机U1、第一开关管Q1、第八二极管D108、第九二极管D109、第十二极管D110、第十一二极管D111、电阻R301、电阻R302、电阻R303、电阻R304、电阻R305、电阻R306、电容C301、电容C302、电容C303以及电容C304；

第一单片机U1供电端VDD与第十二极管D110负极端相连，第十二极管D110正极端经由电阻R305与第一单片机U1测试端TS相连，第一单片机U1测试端TS和地线端GND之间连有电容C302，第一单片机U1的地线端GND接交流地HGND。第十二极管D110负极端与电阻R306第一端和输入整流单元30中的电阻R111相连，电阻R306第二端接第九二极管D109负极端，第九二极管D109正极端与主功率变换反激变压器20的第二绕组T2的第一端相连。电容C304接于电阻R306第一端和交流地HGND之间。第一单片机U1的门控制端GATE与第八二极管D108负极端和电阻R301第一端相连。第八二极管D108正极端和电阻R301第二端与第一开关管Q1控制端相连，第一开关管Q1低电位端接电阻R304第一端，电阻R304第二端接地GND。第一开关管Q1高电位端与输入整流单元10中的第五二极管D105正极端相连。第一单片机U1的片选信号端CS与电阻R302第一端相连，电阻R302第二端接电阻R304第一端。电阻R303接于电阻R302第二端与第一开关管Q1控制端之间。第十一二极管D111负极端接第一开关管Q1控制端，第十一二极管D111正极端接交流地HGND。第一单片机U1的反馈信号输入端FB与电隔离通信单元50相连，电容C303接于第一单片机U1的反馈信号输入端FB与交流地HGND之间，电容C301接于电阻R302第一端交流地之间。

在本实施例中，电阻R304为采样电阻，当流经第一开关管Q1的电流增大时，电阻R304两端的电压随之升高。电阻R304将此电压升高的信号传送给第一单片机U1的片选信号端CS，当该电压升高的信号达到第一单片机U1预先设定的过流保护电压后，第一单片机U1通过其门控制端GATE输出强制关断信号，进而使得第一开关管Q1截止，实现过流保护。

如图2所述，为了实现电源电路中的强弱电的隔离，电隔离通信单元50包括：光耦OP1、电阻R401、电容C401以及第十二二极管D112。

光耦OP1开关管高电位端与第一单片机U1的反馈信号输入端相连，光耦OP1低电位端接交流地，光耦OP1发光管正极端与电阻R401第一端相连，电阻R401第二端接第一输出单元30，光耦OP1发光管负极端与第十二二极管D112负极端相连，第十二二极管D112正极端接直流地，电容C401接于交流地和直流地之间。

本实施例中，优选地，第一开关管Q1为NMOS管Q1。NMOS管Q1的栅极、漏极和源极分别为第一开关管Q1的控制端、高电位端和低电位端。

此外，在本实用新型其他实施例中，优选地，第一开关管Q1为NPN型三级管Q1，NPN型三级管Q1的基极、集电极和发射极分别为第一开关管Q1的控制端、高电位端和低电位端。

在实际应用过程中，可根据电路设计要求对第一开关管Q1管型进行选用，以达到最大程度实现过流保护单元的过流保护性能的目的。

本实施例中，优选地，第十二极管D110、第十一二极管D111和第十二二极管D112为双向击穿二极管。

以上述实施例为基础，提出第二实施例。

图3示出了本实用新型的第二实施例提供的电源的保护控制电路的结构框图。与上述实施例不同的是，本实施例中的电源的保护控制电路100还包括：与第一输出单元30相连，对输出电压进行低压差线性变换的第二输出单元60。

在本实施例中，供电模块50可以是AC-DC隔离的供电电源，AC-DC隔离的供电电源在AC85V～265V交流电的范围内可实现稳定的电压输出，该供电电源的输出电压为稳定的12V输出电压，其最大输出电流为3.5A。另外，AC-DC隔离的供电电源可通过对输出电压进行低压差线性变换的第二输出单元60将12V输出电压转换为5V输出电压。

图3示出了本实用新型的第二实施例提供的电源的保护控制电路的电路示意图。与本实用新型第一实施例不同的是，本实施例中的电源的保护控制电路100还包括：与第一输出单元30相连，对输出电压进行低压差线性变换的第二输出单元60。

如图4所示，第二输出单元60包括：第二单片机U2、电阻R501、电阻R502、电阻R503、电容C501、电容C502、电容C503以及电容C504。

电阻R501第一端为第二输出单元60的电压输入端IN_+12V，接第一输出单元30的电压输出端OUT_+12V，电阻R501第二端接地。电阻R501第二端与地之间接有电容C501。电阻R502第一端与电阻R501第一端相连，电阻R502第二端接于第二单片机U2的输入端。电容C502接于第二单片机U2的输入端与地之间。电容C503、电容C504和电阻R503并联与第二单片机U2的输出端和地之间。电阻R503的第一端为第二输出单元60的电压输出端OUT_+5V，电阻R503的第二端接地。

在本实施例中，可选的第二单片机U2可以是型号为7805的三端稳压集成电路芯片。

本实用新型实施例还提供了一种电源，该辅助电源包括上述实施例中的保护控制电路100。解决现有技术中的开关电源缺乏过流保护，不能将开关电源中过流保护单元和电源输出进行隔离通信的问题。

本实用新型实施提供了一种电源的保护控制电路及电源，通过将电隔离通信单元50设于第一输出单元与过流保护单元40之间，对实现对电源输出的强电进行反馈的同时，根据反馈电流与采集电流进行比较，控制输入整流单元10，不仅实现了电源电路的过流保护控制，还将电源输出的强电与过流保护单元40之间进行隔离，实现了开关电源中的过流保护和强电与弱电的隔离通信。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。