一种输入欠压保护电路及方法_2

文档序号:9846228阅读:来源:国知局
C的Vcc引脚提供一个稳定的电压,晶体管Q2的基极与稳压二极管 D7阳极的连接点为稳压电路的控制端,拉低该点电压可以关断稳压电路。
[0024]作为上述开关电路的第二次改进,在第一次改进的基础上还包括稳压二极管D3, 所述的稳压二极管D3的阳极连接所述的晶体管Ql的集电极、阴极连接所述的二极管Dl的阴 极。
[0025] 作为反馈电路的一种具体的实施方式,包括:电阻R3;所述的电阻R3-端连接所述 的开关电源控制IC的Vcc引脚,另一端连接接所述的控制电路的输入端。
[0026] 相应地,本发明提供一种输入欠压保护方法,应用于开关电源中,包括如下步骤:
[0027] 采样信号产生及传输步骤:采样电路采样输入电压并输出采样信号到控制电路;
[0028] 控制信号产生及传输步骤:所述的控制电路接收所述的采样信号并输出控制信号 到开关电路和滞回电路;
[0029] 当所述的输入电压发生欠压时,触发欠压保护及滞回电压产生步骤:
[0030] 所述的欠压保护步骤为:所述的开关电路拉低所述的开关电源控制IC的Vcc引脚 电平,并通过反馈电路检测所述的开关电源控制IC的Vc C引脚电平向所述的控制电路的输 入端提供正反馈信号,使所述的开关电源控制IC的Vcc引脚电平迅速被拉低,当所述的开关 电源控制IC的Vcc引脚电平低于所述的开关电源控制IC的工作电压范围时,所述的开关电 源控制IC驱动停止,产品进入欠压保护;
[0031] 所述的滞回电压产生步骤为:所述的滞回电路拉低所述的采样信号产生欠压保护 的滞回电压;
[0032]当所述的输入电压欠压恢复时,触发输入欠压恢复步骤:所述的开关电路停止拉 低所述的开关电源控制IC的Vcc引脚电平,并通过所述的反馈电路检测开关电源控制IC的 Vcc引脚电平向所述的控制电路的输入端提供正反馈信号,使所述的开关电路迅速释放所 述的开关电源控制IC的Vcc引脚电平,所述的开关电源控制IC的Vcc引脚电平被外部启动电 路充电至所述的开关电源控制IC的工作电压范围,所述的开关电源控制IC恢复驱动,产品 恢复输出。
[0033]本发明的有益效果如下:
[0034] 1、本发明通过将滞回电路的输入端提前到控制电路的输出端,避免了两个晶体管 并联的情况,使用通过本发明所述的输入欠压保护电路,消除了开关电路使用两个或以上 的晶体管并联且导通不同步所造成的输出不稳现象。
[0035] 2、在晶体管Ql导通时,由于稳压二极管D3的稳压作用,能够保证滞回电路处在工 作状态,解决产品在低压输入电压波动时不断重启问题。
[0036] 3、在欠压恢复时通过开关电源控制IC的Vcc向控制电路提供正反馈,使误差放大 器TL431迅速导通,解决了现有欠压保护电路在欠压恢复临界电压下,产品存在打嗝的现 象,防止应用终端误动作。
【附图说明】
[0037]图1为现有欠压保护电路图;
[0038] 图2为现有欠压保护电路欠压恢复波形;
[0039] 图3为本发明功能框图;
[0040]图4为本发明第一实施例电路原理图;
[00411图5为本发明第一实施例在DC-C开关电源中应用的电路原理图;
[0042]图6为使用第一实施例欠压保护电路的DC-DC开关电源欠压恢复波形;
[0043]图7为本发明第二实施例电路原理图;
[0044]图8为本发明第二实施例在DC-C开关电源中应用的电路原理图;
[0045]图9为本发明第三实施例电路原理图;
[0046]图10为本发明第三实施例在DC-C开关电源中应用的电路原理图。
【具体实施方式】
[0047]本发明技术的构思是:采样电路采样输入电压并输出采样信号,控制电路接收采 样信号并输出控制信号给开关电路和滞回电路,开关电路在欠压发生时拉低开关电源控制 IC的Vcc引脚电平,反馈电路检测开关电源控制IC的Vcc引脚电平并将反馈信号反馈到控制 电路的输入端,最终使开关电源控制IC的Vcc引脚电平迅速被拉低,当开关电源控制IC的 Vcc引脚电平低于开关电源控制IC的工作电压范围时,开关电源控制IC驱动停止,产品进入 欠压保护,同时,滞回电路在欠压发生时拉低采样信号来产生欠压保护的滞回电压,使产品 的欠压保护更可靠。在欠压恢复时,开关电路停止拉低开关电源控制IC的Vcc引脚电平,通 过反馈电路检测开关电源控制IC的Vcc引脚电平并向控制电路提供反馈信号,使开关电路 迅速释放开关电源控制IC的Vcc引脚电平,开关电源控制IC的Vcc引脚电平由外部启动电路 充电至开关电源控制IC的工作电压范围,产品顺利恢复工作,消除了产品在恢复过程中的 打嗝现象。
[0048] 为了更好的理解本发明的技术方案,下面将结合附图和具体实施例来对本发明进 一步详细的说明。
[0049] 参见图3,为本发明的功能框图,包括输入电压Vin、采样电路100、控制电路200、滞 回电路300、开关电路400和反馈电路500。
[0050]下面结合具体实现电路进一步说明。
[0051 ] 实施例一
[0052]图4为本发明第一实施例电路原理图,采样电路100包括:电阻Rl和电阻R2;所述的 输入电压依次经所述的电阻RU所述的电阻R2后接地,所述的电阻Rl和所述的电阻R2的连 接点输出的即为所述的采样信号。控制电路200包括:电容Cl、误差放大器TL431 (图4中的 Ul)和电阻R5;开关电源控制IC(图5中的U2)的Vcc引脚依次经所述的电阻R5、所述的误差放 大器TL431的阴极、所述的误差放大器TL431的阳极后接地;所述的电容Cl并联于所述的误 差放大器TL431的阳极和基准脚之间;所述的误差放大器TL431的基准脚接收所述的采样信 号;所述的误差放大器TL431的阴极输出所述的控制信号;所述的误差放大器TL431的基准 脚即为所述的控制电路的输入端。滞回电路300包括:场效应管TRl和电阻R4;所述的控制电 路的输入端依次经所述的电阻R4,所述的场效应管TRl的漏极、所述的场效应管TRl的源极 后接地;所述的电阻R4的连接点接收所述的采样信号;所述的场效应管TRl的栅极接收所述 的控制信号。开关电路400包括:电阻R6、晶体管Ql和稳压二极管D4;所述的开关电源控制IC 的Vcc引脚依次经所述的电阻R6、所述的晶体管Ql的集电极、所述的晶体管Ql的发射极后接 地;所述的晶体管Ql的基极经所述的稳压二极管D4的阳极、所述的稳压二极管D4的阴极后 连接所述的控制信号。反馈电路500包括电阻R3,连接开关电源控制IC的Vcc引脚和TL431的 基准脚。
[0053] 本实施例工作原理如下:
[0054]采样电路100采样输入电压Vin,输出采样信号到控制电路200。
[0055]控制电路200中的电容Cl滤除采样信号中的干扰,防止电路产生误动作,同时避免 在低温下启动时由于输入电压被瞬间拉低而过早出发欠压保护,影响启动能力,控制电路 200的误差放大器TL431接收经过滤波后的采样信号,并根据采样信号输出控制信号,电阻 R5连接开关电源控制IC的Vcc引脚和误差放大器TL431阴极,为控制电路供电。
[0056]滞回电路300场效应管TRl的栅极连接控制电路的输出端(A点),当欠压发生时控 制电路输出高电平,场效应管TRl导通将电阻R4并联在电阻R2两端,将误差放大器TL431基 准脚电平拉低,以产生欠压保护的滞回电压A V,△ V的计算过程如下:
[0057]
[0058]开关电路400稳压二级管D4在控制电路200输出低电平时保持截止防止晶体管Ql 误导通,开关电路400通过晶体管Ql导通将开关电源控制IC的Vcc引脚电平拉低于IC的工作 电压阀值而使IC停止驱动,产品进入保护模式。
[0059] 反馈电路500在输入欠压恢复至临界电压时,误差放大器TL431导通,控制电路200 输出低电平,开关电路400的晶体管Q1截止,开关电源控制IC的Vcc引脚电平被外部启动电 路充电而升高,电平升高通过电阻R3反馈到误差放大器TL431的基准脚,使误差放大器 TL431进一步导通,以此形成正反馈,最终开关电源控制IC的Vcc引脚电平迅速升高至IC的 开启阀值,控制IC进入启动过程,产品恢复正常工作。
[0060]图5为本发明第一实施例在DC-DC开关电源中应用的电路原理图,图6为使用第一 实施例欠压保护电路的DC-DC
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