一种具有输入过压保护功能的电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源模块的技术领域，尤其是涉及一种具有输入过压保护功能的电源模块。

背景技术：

开关模式电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，使电源供应器的一种。电源模块的输入多半是交流电源（例如市电）或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而电源模块就进行两者之间电压以及电流的转换。

参照图1，现有技术中公开了一种电源模块，其输入是市电，市电依次经过emc滤波器滤波、整流电路整流、滤波电路滤波、dc-dc直流变换电路改变电压、输出整流电路再次整流然后输出较为精准的直流电压，其中，dc-dc直流变换电路连接有控制直流变换电路输出电压的控制电路，输出电压连接有输出反馈电路，输出反馈电路将反馈信号输入至控制电路中，从上述的滤波电路引出一个直流电压为控制电路供电。通过反馈信号控制输出电压，以保持输出电压的精准性。

上述中的现有技术方案中的电源模块中虽然通过输出反馈控制电路控制输出较为精准的直流电压，但若是输入的电压过大则会使滤波模块向控制电路输出的直流电压和输出端反馈给反馈输出反馈电路的信号均较大，若输入电压瞬时过大，很有可能直接导致反馈系统过压损坏，使电源模块的反馈调节系统开环失效，使输出电压失控升高，损坏用电设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有输入过压保护功能的电源模块，其优点在于在输入电压瞬时过大时能够直接切断输入电压，以免输出反馈控制电路过压损坏使反馈系统开环失效，使输出电压失控升高，损坏用电设备。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种具有输入过压保护功能的电源模块，包括：

输入电压；

电压变换电路，耦接上述输入电压且向用电设备输送输出电压；

过压保护模块，耦接所述输入电压，当输入电压超过一定值时，输出触发信号；

开关控制模块，耦接所述过压保护模块且接收所述触发信号，当接收到触发信号时输出切断信号；

电磁开关模块，设置在所述输入电压和电压变换电路之间，耦接所述开关控制模块且接收所述切断信号，当接收到所述切断信号时切断输入电压与电压变换电路的连接。

通过采用上述技术方案，在输入电压瞬时过大时，过压保护模块输出触发信号，开关控制模块接收触发信号且输出切断信号，电磁开关模块接收切断信号并切断输入电压与电压变换电路之间的联系，以免瞬态过大的电压进入电压变换电路损坏电压变换电路的反馈系统，使该反馈系统开环导致输出电压失控，使输出电压失控，损坏用电设备。

作为本实用新型的改进，所述过压保护模块包括：

第一分压单元，耦接所述输入电压且输出与所述输入电压呈比例降低的第一分压信号；

第二分压单元，耦接所述第一分压单元且接收所述第一分压信号，输出所述第二分压信号；

触发单元，耦接所述第二分压单元且接收所述第二分压信号，输出过压信号；

第三分压单元，耦接所述第三分压单元且接收所述过压信号，输出所述触发信号。

通过采用上述技术方案，通过多个分压单元的分压，使不同阶段的电压信号处于一定的范围，以适用于不同电压范围内工作的器件。

作为本实用新型的改进，所述第一分压单元包括串接于所述输入电压的第一固定电阻和第二固定电阻，所述第一固定电阻和第二固定电阻耦接的节点输出所述第一分压信号。

作为本实用新型的改进，所述第二分压单元包括串接于第一分压单元和地之间的第三固定电阻和第一电位器，所述第三固定电阻和第一电位器耦接的节点输出所述第二分压信号。

作为本实用新型的改进，所述触发单元包括双向晶闸管以及串接于所述双向晶闸管触发端和第二分压单元之间的瞬态二极管和分压电阻，第二分压信号作电压加在瞬态二极管和分压电阻上；所述双向晶闸管一端耦接所述第二分压单元且接收所述第二分压信号，另一端用于输出所述过压信号。

通过采用上述技术方案，输入电压瞬态过大时，第二分压信号也会变大，使瞬态二极管瞬时导通，从而使双向晶闸管被触发导通，输出过压信号。

作为本实用新型的改进，所述第三分压单元包括串接于所述触发单元和地之间的第四固定电阻和第二电位器，第四固定电阻和第二电位器耦接的节点用于输出所述触发信号。

作为本实用新型的改进，所述开关控制模块包括一个npn型三极管，所述三极管基极耦接所述过压保护模块且接收用于接收所述触发信号，所述三极管的集电极耦接电源，发射极输出所述切断信号。

通过采用上述技术方案，通过npn型三极管实现开关控制模块的开关功能，结构简单，设置方便，成本较低。

作为本实用新型的改进，所述电磁开关模块包括两个电磁铁，两个所述电磁铁的铁芯分别与输入电压和电压变换电路连接，两个电磁铁的线圈两端分别耦接所述开关控制单元和地；

常态下，电磁铁的铁芯相互靠近的一端抵接并将输入电压与电压变换电路连接，当电磁开关单元接收到切断信号时，电磁铁线圈得电使两个电磁铁相互斥开，从而使两个电磁铁的铁芯分离，进而切断输入电压和电压变换电路的连接。

作为本实用新型的改进，所述开关控制模块还包括第四分压电路，所述第四分压电路包括串接于电源的第三电位器和第五固定电阻，第三电位器和第五固定电阻耦接的节点耦接所述三极管的发射极为三极管提供电源，为第四分压电路供电的电源为电压变换电路中引出的直流电压。

通过采用上述技术方案，通过第四分压电路使经过开关管加在电磁铁线圈上的电压在适宜的范围内，既能够保持为电磁铁提供足够的电磁力，又能够使电磁铁的线圈不过压损坏。

作为本实用新型的改进，两个所述电磁铁的线圈并联连接，两个电磁铁的线圈连接的一端与地之间设置有第六固定电阻。

通过采用上述技术方案，两个电磁铁的线圈并联，实现通过同一电源为电磁铁线圈供电，且并联能够降低电位损耗，使线圈通电后电磁铁具有的磁力较大，通过第六固定电阻的分压，进一步降低了电磁铁线圈过压损坏的可能。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.过压保护模块和电磁开关模块的设置，能够在输入电压过压时直接切断输入电压与电压变换电路的联系，以免电压变换电路的反馈系统过压损坏，影响电源模块的反馈调节；

2.多级分压电路的设置使不同的器件均能工作在需要的电压范围内。

附图说明

图1是本实用新型背景技术原理示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图；

图3是本实用新型各个模块的具体结构示意图。

图中，1、电压变换电路；2、过压自动切断电路；21、过压保护模块；211、第一分压单元；212、第二分压单元；213、触发单元；214、第三分压单元；22、开关控制模块；221、第四分压单元；23、电磁开关模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图2，一种具有输入过压保护功能的电源模块，包括电压变换电路1和过压自动切断电路2，电压变换电路1接输入电压并向用电设备输送输出电压，过压自动切断电路2位于电压变换电路1和输入电压之间且在输入电压瞬时过大时切断输入电压与电压变换电路1之间的联系，以免损坏电压变换电路1。

输入电压，在本实施例中设置为220v/50hz的市电。

电压变换电路1包括依次连接的emc滤波器、整流模块、滤波模块、dc-dc直流变换模块、输出整流模块，emc滤波器耦接并接收输入电压，输出整流电路输出端向用电设备输出输出电压；输出电压耦接有输出反馈电路，输出反馈电路根据输出电压有效值大小输出不同的反馈信号；控制电路耦接输出反馈电路和dc-dc直流变换模块，接收上述反馈信号并根据不同的反馈信号输出不同的控制信号，dc-dc直流变换模块接收上述控制信号并根据上述控制信号调节上述输出电压有效值的大小；滤波模块输出一个直流电压向控制电路供电。通过反馈信号控制输出电压的大小，以保持输出电压的精准性。

参照图2和图3，过压自动切断电路2包括用于检测输入电压的过压保护模块21、用于切断输入电压与电压变换电路1之间联系的电磁开关模块23、在输入电压过压时控制电磁开关模块23切断动作的开关控制模块22。

参照图3，过压保护模块21包括：

第一分压单元211，耦接输入电压且输出与输入电压呈比例降低的第一分压信号。

具体的，第一分压单元211包括串接于所述输入电压两端之间的固定电阻r1和固定电阻r2，固定电阻r1和固定电阻r2耦接的节点输出上述第一分压信号。

第二分压单元212，耦接第一分压单元211且接收上述第一分压信号，输出第二分压信号。

具体的，第二分压单元212包括串接于第一分压单元211和地之间的固定电阻r9和电位器r10，固定电阻r9一端与第一分压单元211耦接且接收上述第一分压信号，固定电阻r9和电位器r10耦接的节点输出上述第二分压信号。

触发单元213，耦接第二分压单元212且接收上述第二分压信号，输出过压信号。

具体的，触发单元213包括双向晶闸管vs以及串接于双向晶闸管vs触发端和第二分压单元212之间的瞬态二极管vd1和固定电阻r3，双向晶闸管vs和固定电阻r3均有一端耦接第二分压单元212且接收上述第二分压信号，瞬态二极管vd1耦接双向晶闸管vs的触发端，双向晶闸管vs另一端用于输出所述过压信号。当第二分压信号达到一定值后，瞬态二极管vd1导通，从而使双向晶闸管vs导通，使双向晶闸管vs输出上述过压信号。

第三分压单元214，耦接第三分压单元214且接收上述过压信号，输出上述触发信号；

具体的，第三分压单元214包括串接于触发单元213和地之间的固定电阻r4和电位器r5，固定电阻r4耦接触发单元213且接收上述过压信号，当接收到过压信号时固定电阻r4和电位器r5耦接的节点输出上述触发信号。

开关控制模块22，包括第四分压单元221和开关管。

第四分压单元221包括串联连接的固定电阻r6和电位器r7，固定电阻r6耦接上述滤波模块并接收一个滤波后的直流电压，电位器r7接地，固定电阻r6和电位器r7耦接的节点输出开关电压。

开关管设置为npn型三极管q1，三极管q1的基极耦接过压保护模块21且接收用于接收上述触发信号，集电极耦接第四分压单元221且接收上述开关电压，发射极用于输出切断信号。

电磁开关模块23，包括两个电磁铁，两个电磁铁的铁芯分别与输入电压的火线和电压变换电路1的火线接入点连接，两个电磁铁的线圈两端分别耦接开关控制单元和地；常态下，电磁铁的铁芯相互靠近的一端抵接并将输入电压与电压变换电路1连接，当电磁开关单元接收到切断信号时，通过设置电磁铁线圈的绕线方式，使电磁铁线圈得电时两个电磁铁相互斥开，从而使两个电磁铁的铁芯分离，进而切断输入电压和电压变换电路1的连接。

在具体的连接电路中，两个电磁铁的线圈并联，且电磁铁线圈的一端通过固定电阻r8接地，另一端耦接开关控制模块22且接收上述切断信号。

具体工作过程中：先通过电位器r10使输入电压在达到一个设定值时瞬态二极管vd1导通，在此过程中调节电位器r5和电位器r7，使三极管q1刚好导通、两个电磁铁能够相互斥开且线圈不会过压。

常态下，电磁铁不通电且两个电磁铁的铁芯相接触，输入电压正常向电压变换电路1供电；在输入电压过大时，瞬态二极管vd1导通，触发双向晶闸管vs导通，进而触发三极管q1导通，电磁铁线圈得电，电磁铁带有磁性，两个电磁铁铁芯相互靠近的端部相斥分开，从而切断输入电压与电压变换电路1之间的联系，避免输入电压过大直接损坏输出反馈电路和控制电路，使反馈系统开环失效，使输出电压失控过大损坏用电设备。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。