一种具有多路故障截止式保护功能的直流电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种利用比较自锁电路实现多路故障截止式保护的直流电源。
【背景技术】
[0002]为了保护电子设备安全，保证电子设备可靠运行，目前几乎所有电源均带有故障保护功能。故障保护功能可分为截止式保护和自恢复式保护两种类型，截止式保护是指待故障状态解除后，电源不能自动恢复至正常工作状态，需重新上电才能恢复至正常工作状态的保护方式。而自恢复式保护是指待故障状态解除后，电源无需重新上电自动恢复至正常工作状态的保护方式。
[0003]目前电源多路输出截止式保护功能大都通过应用电流和电压传感器和逻辑门或单片机等集成电路，配合软件算法实现。这样的方式成本较高，实现复杂且可靠性偏低。
[0004]为了提高电源工作的可靠性，开发简单可靠而功能齐全的故障保护电路越来越受到关注。
【发明内容】
[0005]本发明为解决上述技术问题，提供一种利用比较自锁电路实现多路故障截止式保护的直流电源，该电源可实现输入欠压、输出短路和输出过压等故障截止式保护功能，保护电路简单，成本低廉，可靠性高。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种具有多路故障截止式保护功能的直流电源，包括输入使能电路，多路DC/DC转换电路，滤波电路和故障检测电路，所述输入使能电路控制外部输入电压是否进入DC/DC转换电路，所述故障检测电路和滤波电路分别于DC/DC转换电路的输出端连接，所述故障检测电路包括输入欠压比较电路，基准电压产生电路，多路过压过流故障检测及比较电路，故障信号逻辑或及比较锁存电路，DC/DC输出使能电路；
[0008]所述基准电压产生电路的输出端分别与输入欠压比较电路、过压过流检测及比较电路连接，用于产生比较电路中所需的基准电压；
[0009]所述过压过流故障检测及比较电路的输入端与DC/DC转换电路的输出端连接，采集DC/DC转换电路输出电压电流的状态信息，并与基准电压作比较，检测故障信息；
[0010]所述故障信号逻辑或及比较锁存电路的输入端分别与输入欠压比较电路、多路过压过流检测及比较电路的输出端连接，用于比较锁存故障信号；
[0011]所述DC/DC输出使能电路的输入端与故障信号逻辑或及比较电路的输出端连接，DC/DC输出使能电路的输出端与DC/DC转换电路的使能端连接;所述DC/DC输出使能电路根据故障信号逻辑或及比较锁存电路的输出控制DC/DC转换电路工作。
[0012]作为优选，所述过压过流故障检测及比较电路由电阻R6?R9、R35、R36、R44、R45、R49、R50，电容C2、Cl 1、Cl 2、比较器 U2A、U2B 构成；
[0013]其中电阻R44和R49串联后两端分别与DC/DC转换电路的输出正极和输出负极相接，所述电阻R35的一端与电阻R44和R49的连接节点相接，另一端接入比较器U2A的同相输入端;所述电容Cl 1的一端接入DC/DC转换电路的输出正极，另一端接入比较器U3A的同相输入端;所述比较器U2A的输出端通过电阻R6与DC/DC转换电路的输出正极相连，同时通过电阻R7输出高电平或低电平信号；
[0014]电阻R45和R50串联后两端分别与DC/DC转换电路的输出正极和输出负极相接，所述电阻R36的一端与电阻R45和R50的连接节点相接，另一端接入比较器U2B的同相输入端；所述比较器U2B的输出端通过电阻R8作为电源输出对外部供电，同时通过电阻R9输出高电平或低电平信号；
[0015]所述电容Cl2的一端接入DC/DC转换电路的输出负极，另一端接入比较器U2B的同相输入端;所述电容C2的两端分别接入DC/DC转换电路的输出正极和输出负极；
[0016]所述比较器U2A、U2B的反相输入端接入+2.5V基准电压。
[0017]作为优选，所述故障信号逻辑或及比较锁存电路包括逻辑或电路和比较锁存电路;所述逻辑或电路由光耦U10、U11，二极管D18、D19，电阻R5、R28，构成；其中光耦U10的原边二极管正极通过电阻R12与U2A的输出端相连，其原边二极管负极接地，其副边三极管集电极接+12V电源并通过电阻R5和二极管D18输出，副边三极管发射极接地;光耦U11的原边二极管正极通过电阻R9与U2B的输出端相连，其原边二极管负极接地，其副边三极管集电极接+12V电源，副边三极管发射极通过R28接地同时通过D19输出；
[0018]所述二极管D18和D19并联后输出；
[0019]所述比较锁存电路由电阻1?32、1?42、1?58、1?68，电容023，二极管020，比较器1]18构成;所述R58和R32串联后一端接地，另一端与逻辑或电路的输出端相接;所述R42的一端与R58和R32的串联节点相连，另一端接入比较器U1B的正向输入端;所述电容C23接入比较器U1B的正向输入端，另一端接地;所述二极管D20的正极接比较器U1B的输出端，正极接比较器U1B的正向输入端;所述比较锁存电路通过连接在比较器U1B输出端的R68输出。
[0020]作为优选，所述DC/DC输出使能电路由三极管T4，电阻R69，光耦U18;所述三极管T4的基极与故障信号逻辑或及比较锁存电路的输出端相连，所述三极管T4的集电极通过电阻R69与光耦U18的原边二极管的正极相连，所述三极管T4的发射极与光耦U18的原边二极管的负极相连;所述光耦U18的副边三极管的集电极与DC/DC转换电路的使能端相连，所述光耦U18的副边三极管的发射极与DC/DC转换电路的反向输入端相连。
[0021]作为优选，所述DC/DC输出使能电路中光耦的数量与DC/DC转换电路的数量相同，所述多个光耦之间前一个光耦的原边二极管的负极接入下一个光耦的原边二极管的正极。[0022 ]与现有技术相比，本发明具有以下优势:
[0023]1、保护电路简单，成本低廉，可靠性高的，即采用简单电路实现多路输出短路、输出过压和输入欠压的截止式保护功能；
[0024]2、只要输入或者输出任何一路发生故障，电源都会立即停止工作，直到故障解除重新上电。
【附图说明】
[0025]图1是本发明系统结构框图；
[0026]图2是本发明实施例的整体电路拓扑图；
[0027]图3是本发明实施例中单路故障检测及比较锁存电路拓扑图；
[0028]图4是本发明实施例中故障检测及比较输出电路图；
[0029]图5是本发明实施例中逻辑或及比较锁存电路图；
[0030]图6本发明实施例中DC/DC输出使能电路。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0032]本发明提供的一种利用比较锁存电路实现多路故障截止式保护功能的电源是这样实现的:(以+12V1输出为例，其他输出与此类似)
[0033]如图3所示，输入电压经过由F1和D1组成的防反接电路进入输入使能电路。当输入正负端接反时，稳压管D1导通，电流通过D1与F1构成回路，反压不会输入至DC/DC模块U6。电阻尺1、1?2、1?20、1?0，接线端子31，三极管了2，电容(:1和108管1'1构成输入使能电路。当接线端子S1断开时，三极管T2由于基极无电压而处于截止状态，+12V5的电压通过R1作用于Mos管T1的栅极，T1导通，输入电压通过由差模电感L1与C6构成的滤波电路输入至DC/DC模块的输入端，模块工作。当接线端子S1接通时，+12V5电压经过R2与R30构成的分压电路输入至三极管T2的基极，T2导通。+12V5经过R1与T2接地。Mos管T1栅极无电压，T1截止，输入电压无法输入到DC/DC模块U6，电源无输出。
[0034]比较器U1B与二极管D20组成比较锁存器。U1B的输出侧与二极管D20的阳极相连接，U1B的同相输入端与二极管的阴极相连。
[0035]其工作原理如下:
[0036]当比较器U1B的同相端电压高于反向端电压时，U1B输出接近于U1B供电电压的高电平，此高电平高于电源同相端输入电压时，二极管D20导通，U1B输出电压通过二极管D20一直作用于U1B同相端，此时无论同相端输入电压如何改变