开关电源过零保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关电源的保护电路，特别涉及开关电源的过零保护电路。
【背景技术】
[0002]开关电源是将交流转化成直流的电气元件，评价开关电源装置的质量指标是多方面的，然而应该是以可靠性、安全性为第一原则。开关电源会发生偶发性的失效故障，因此，开关电源在恶劣环境及突发故障情况下，要保证开关电源输出的安全可靠，必须设计多种保护功能的电路，使得开关电源一旦发生故障，开关电源会自动进入保护状态或是自动修正参数，使其在一个正常、合理的工作条件下运行。
[0003]开关电源的输入是交流电，交流电的特点是输出极性为正负交替，一般开关电源会采用可控硅作为逆变器元件，可控硅属于脉冲信号控制导通的开关器件，当输入到可控硅的触发脉冲的导通角大于该可控硅的门限值的时候，可控硅将接通电路，当可控硅的导通处于交流电路的波峰和波谷时导通，则会造成电路的瞬间冲击，造成电气元件的损坏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种防止开关电源瞬间冲击造成开关电源内部电子器件损坏的过零保护电路，
为达到上述目的，本申请提供的方案是:开关电源过零保护电路，包括零序检测模块、延时控制模块和连接在交流回路上的双向可控硅，所述零序检测模块包括整流电路、第一三极管和反相器，所述整流电路的输入端接在交流回路上，输出端接在第一三级管的基极上，第一三级管的发射极连接在反相器的输入端，所述延时控制模块包括555定时芯片，所述反相器的输出端连接在555定时芯片的触发端，555定时芯片的控制电压端连接有延时电路，555定时芯片的门限端连接有定时周期电路，所述555定时芯片的输出端连接在第二三级管的基极上，所述第一三级管和第二三极管构成独立电信号回路，第一三极管和第二三极管之间串联一光电親合器，所述光电親合器的输出端连接在双向可控娃的控制极上。
[0005]本开关电源过零保护电路的原理和优点在于:当开关电源初次连接在交流回路上，首先通过整流电路将交流变成同向半波电流，连续的半波电流进入到第一三极管再流经反相器，由555定时芯片、延时电路和定时周期作为555定时芯片工作的外围电路，可以通过改变定时周期电路中的电压信号而改变周期。如果半波电流处于交替处的零相序，反相器的输入为低电平，那么输入到555定时芯片中为高电平，555定时芯片的输出端将输出高电平信号，第二三级管导通，使得第一三级管和第二三极管构成独立电信号回路导通，该回路导通后，处于该回路的光电耦合器发出脉冲信号，从而导通双向可控硅；使得交流回路的输出电流从零相序开始导通。反之如果刚开始接入到交流电时，电流信号处于幅值较大的波峰和波谷附近，反相器的输入端为高电平，那么进入到555定时芯片的电平则为低电平，此时无法给双向可控硅触发信号，则交流电路不会在电流较强的时间导通；这样避免了开关电源的电子器件受到瞬间的大电流冲击。
[0006]进一步，所述双向可控硅的第一阳极和第二阳极之间并联有旁路电容；能滤除双向可控硅中产生的高频噪声，提高该器件的工作效率。
[0007]进一步，所述555定时芯片的电源端和整流电路之间设置有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片，稳压芯片的输入端接在整流电路输出端，稳压芯片的输出端连接在场效应管的栅极上，场效应管作为整流电路和所述555定时芯片的电源端之间的开关器件。由于交流电的幅值并不稳定，常常高出交流电的安全幅值，为了保护电路中的电子器件，通过稳压芯片对输出电压幅值进行判断，如果已经大于电子器件的安全电压幅值，稳压芯片控制通过场效应管的电压大小，使得输入555定时芯片的输入电压处于稳定范围。
[0008]最后，所述场效应管的栅极和漏极之间并联一稳压二极管；通过稳压二级管保证场效应管的栅极和漏极之间的电压维持在稳压二极管的额定值，进一步场效应管的保证输出电压的稳定性。
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例中的开关电源过零保护电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
实施例基本如附图1所示的开关电源过零保护电路，包括零序检测模块、延时控制模块和连接在交流回路上的双向可控硅，零序检测模块包括有整流电路、第一三极管Ql和反相器IC1，整流电路的输入端接在交流回路上，输出端接在第一三级管Ql的基极上，第一三级管Ql的发射极连接在反相器ICl的输入端，延时控制模块包括555定时芯片，555定时芯片包含有8个引脚
每个引脚的功能分别为脚:外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。2脚:低触发端。3脚:输出端Vo。4脚:是直接清零端；当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚:VC为控制电压端；若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01 μ F电容接地，以防引入干扰。6脚:门限端也也叫高触发端。7脚:放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。8脚:外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V，一般用5V。
[0011]反相器IC2的输出端连接在555定时芯片的2脚上，555定时芯片的5脚上连接有延时电路，延时电路有电阻R2串联C2，并将C2接入到I脚上；555定时芯片的6脚连接有定时周期电路，定时周期电路为可调电路Rl串联一电容C2并将C2接入到7脚上构成；555定时芯片的输出端3脚连接在第二三级管Q2的基极上，第一三级管Ql和第二三极管Q2构成独立电信号回路，第一三极管Ql和第二三极管Q2之间串联一光电耦合器M0C3021，光电耦合器M0C3021的输出端连接在双向可控硅SCR的控制极上。
[0012]555定时芯片的电源端和整流电路之间设置有稳压电路，稳压电路包括稳压芯片max6495，MAX6495稳压芯片为过压保护器件，用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的η沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，同时断开连接在交流电路中的继电器开关K1，从而使得负载从输入电源断开。
[0013]场效应管Q3的栅极和漏极之间并联一稳压二极管VDl ;通过稳压二级管VDl保证场效应管Q3的栅极和漏极之间的电压维持在稳压二极管VDl的额定值，保证输出电压的稳定性。
[0014]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.开关电源过零保护电路，包括零序检测模块、延时控制模块和连接在交流回路上的双向可控硅，所述零序检测模块包括整流电路、第一三极管和反相器，所述整流电路的输入端接在交流回路上，输出端接在第一三级管的基极上，第一三级管的发射极连接在反相器的输入端，所述延时控制模块包括555定时芯片，其特征在于，所述反相器的输出端连接在555定时芯片的触发端，555定时芯片的控制电压端连接有延时电路，555定时芯片的门限端连接有定时周期电路，所述555定时芯片的输出端连接在第二三级管的基极上，所述第一三级管和第二三极管构成独立电信号回路，第一三极管和第二三极管之间串联一光电耦合器，所述光电耦合器的输出端连接在双向可控硅的控制极上。2.根据权利要求1所述的开关电源过零保护电路，其特征在于:所述双向可控硅的第一阳极和第二阳极之间并联有旁路电容。3.根据权利要求2所述的开关电源过零保护电路，其特征在于:555定时芯片的电源端和整流电路之间设置有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片，稳压芯片的输入端接在整流电路输出端，稳压芯片的输出端连接在场效应管的栅极上，场效应管作为整流电路和所述555定时芯片的电源端之间的开关器件。4.根据权利要求3所述的开关电源过零保护电路，其特征在于:所述场效应管的栅极和漏极之间并联一稳压二极管。
【专利摘要】本发明公开了的开关电源过零保护电路，包括零序检测模块、延时控制模块和连接在交流回路上的双向可控硅，所述零序检测模块包括整流电路、第一三极管和反相器，所述整流电路的输入端接在交流回路上，输出端接在第一三级管的基极上，第一三级管的发射极连接在反相器的输入端，延时控制模块包括555定时芯片，所述555定时芯片的输出端连接在第二三级管的基极上，所述第一三级管和第二三极管构成独立电信号回路，第一三极管和第二三极管之间串联一光电耦合器，所述光电耦合器的输出端连接在双向可控硅的控制极上，本申请的有益效果：能够防止原来直接接入交流电，电气元件受到交流电瞬间电流的冲击。
【IPC分类】H02H7/12
【公开号】CN105071348
【申请号】CN201510458811
【发明人】胡红生
【申请人】重庆市志益鑫电子科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月31日