一种欠压保护电路和电源的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种欠压保护电路和电源，其中，欠压保护电路包括交流电源、整流模块、电源管理模块和欠压检测模块；整流模块的输入端与交流电源的输出端电连接，用于对交流电源输出的交流电流进行整流，并输出整流后的直流电流；欠压检测模块的输入端与交流电源的输出端电连接，欠压检测模块的输出端与电源管理模块的控制端电连接，用于在交流电源输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制电源管理模块的控制端的状态变化为关闭状态；电源管理模块的输入端与整流模块的输出端电连接，用于在控制端的状态为关闭状态时停止工作。本发明提供的欠压保护电路可以精确地进行欠压保护，提高了电路的可靠性。
【专利说明】
一种欠压保护电路和电源
技术领域
[0001]本发明实施例涉及电源技术领域，尤其涉及一种欠压保护电路和电源。
【背景技术】
[0002]现有开关电源中一般集成有交流/直流(AC/DC)转换器，AC/DC转换器是将交流电转换为直流电的转换器，AC/DC转换器中使用有AC/DC电源管理芯片。
[0003]目前很多的AC/DC电源管理芯片都有欠压保护功能。具体是通过在直流(DC)侧的高压与源管理芯片的一引脚间串一个电阻，电源管理芯片检测该引脚上的电压，根据该引脚上的电压进行欠压保护来实现。
[0004]但是这种方法，虽然在DC侧和电源管理芯片的引脚之间所加的电阻值相同，但不同的芯片欠压保护电压的动作电压会有所差异，欠压保护的精确度不高。另外当负载比较大时，DC侧可能出现电压波动，影响欠压检测和保护。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种欠压保护电路和电源，以实现精确地进行欠压保护，提高欠压保护电路的可靠性。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种欠压保护电路，包括交流电源、整流模块、电源管理模块和欠压检测模块；
[0007]所述整流模块的输入端与所述交流电源的输出端电连接，用于对所述交流电源输出的交流电流进行整流，并输出整流后的直流电流；
[0008]所述欠压检测模块的输入端与所述交流电源的输出端电连接，所述欠压检测模块的输出端与所述电源管理模块的控制端电连接，用于在所述交流电源输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制所述电源管理模块的控制端的状态变化为关闭状态；
[0009]所述电源管理模块的输入端与所述整流模块的输出端电连接，用于在控制端的状态为关闭状态时停止工作。
[0010]第二方面，本发明实施例还提供了一种电源，该电源包括第一方面中的欠压保护电路。
[0011]本发明通过设置欠压检测模块，欠压检测模块对交流电源的输出的交流电流进行处理，在确定交流电源输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制控制所述电源管理模块的控制端的状态变化为关闭状态，进而控制电源管理模块停止工作。由于欠压检测模块直接采集的是交流电源侧的信号实现欠压保护，受整流模块后的负载的影响较小，欠压保护较为可靠。实现了精确地进行欠压保护，防止由于交流电源的电压过低电源管理模块就启动给电路元器件带来较大的冲击，在电网不稳定和电源的开关机时可以起到保护相关元器件的作用，提高了电路的可靠性。
【附图说明】
[0012]图1a是本发明实施例一提供的一种欠压保护电路的结构图；
[0013]图1b是本发明实施例一提供的一种具备欠压保护的开关电源电路的结构示意图；
[0014]图2是本发明实施例二提供的一种欠压保护电路的结构图；
[0015]图3a是本发明实施例三提供的一种欠压保护电路的结构图；
[0016]图3b是本发明实施例三提供的另一种欠压保护电路的结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0018]实施例一
[0019]图1a为本发明实施例一提供的一种欠压保护电路的结构图。参见图la，本实施例提供的欠压保护电路包括交流电源10、整流模块11、电源管理模块12和欠压检测模块13;
[0020]整流模块11的输入端与交流电源10的输出端电连接，用于对交流电源10输出的交流电流进行整流，并输出整流后的直流电流；
[0021]欠压检测模块13的输入端与交流电源10的输出端电连接，欠压检测模块13的输出端与电源管理模块12的控制端电连接，用于在交流电源10输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制电源管理模块12的控制端的状态变化为关闭状态;第一设定阈值为设定的欠压阈值。
[0022]电源管理模块12的输入端与整流模块11的输出端电连接，用于在控制端的状态为关闭状态时停止工作。
[0023]进一步的，欠压检测模块13还用于在交流电源10输出的交流电流的电压大于等于第一设定阈值时，控制电源管理模块12的控制端的状态变化为开启状态；
[0024]电源管理模块12还用于在控制端的状态为开启状态时，启动工作。
[0025]本实施例中的整流模块11可采用硅桥组成的全波整流电路，对交流电源10输出的交流电流进行整流。电源管理模块12的控制端可以为控制电源管理模块12启动或者停止工作的一个端口，电源管理模块12通根据控制端的状态启动或者停止工作。电源管理模块12可采用电源管理芯片，此时，电源管理模块的控制端为电源芯片的开关引脚。
[0026]在本实施例的另一种实施方式中，参见图lb，本实施例提供的欠压保护电路还包括:变压器14和次级整流模块15;
[0027]变压器14的输入端与电源管理模块12的输出端电连接；
[0028]次级整流模块15与变压器14的输出端电连接，用于对变压器14次级输出进行整流。
[0029]本领域技术人员可以理解，通过设置变压器14和次级整流模块15，整个电路组成具备欠压保护功能的开关电源电路，次级整流模块输出直流，用于供电。
[0030]本实施例提供的技术方案，通过设置欠压检测模块，欠压检测模块对交流电源的输出的交流电流进行处理，在确定交流电源输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制控制所述电源管理模块的控制端的状态变化为关闭状态，进而控制电源管理模块停止工作。由于欠压检测模块直接采集的是交流电源侧的信号实现欠压保护，受整流模块后的负载的影响较小，欠压保护较为可靠。保证了只有交流电源的电压高于一定值时，电源管理模块才开始工作，实现了精确地进行欠压保护，防止由于交流电源的电压过低电源管理模块就启动工作给电路元器件带来较大的冲击，在电网不稳定和电源的开关机时可以起到保护相关元器件的作用，提高了电路的可靠性。
[0031]实施例二
[0032]图2是本发明实施例二提供的一种欠压保护电路的结构示意图。本实施例是在上述实施例一的基础上进行了优化。
[0033]在上述实施例一的基础上，欠压检测模块13包括整流单元131、分压单元132和电平信号检测单元133;
[0034]所述整流单元131的输入端与所述交流电源10的输出端电连接，用于对所述交流电源10进行整流，并输出整流后的直流电流；
[0035]所述分压单元132的输入端与所述整流单元131的输出端电连接，用于对输入的直流电流的电压进行分压，并输出分压电压；
[0036]所述电平信号检测单元133的控制信号输入端与所述分压单元132的输出端电连接，用于根据输入的分压电压，控制所述电源管理模块12控制端的状态变化为开启状态或者关闭状态。例如在分压电压小于某一设定阈值时，控制电源管理模块控制端的状态变化关闭状态;在分压电压大于等于该设定阈值时，控制电源管理模块控制端的状态变化开启状态，实现欠压保护。
[0037]本实施例提供的技术方案，欠压检测模块中的整流单元对交流电源进行整流，分压单元对整流后的电流的电压进行分压，将高电压转换为低电压，电平信号检测单元根据转换后的低电压控制电源管理模块控制端的状态变化为开启状态或者关闭状态，进而控制电源管理模块启动或者停止工作，实现欠压保护。
[0038]实施例三
[0039]图3a是本发明实施例三提供的一种欠压保护电路的结构图。本实施例是在上述实施例的二基础上进行了优化。在上述实施例二的基础上，整流单元131包括整流二极管Dl和滤波电容Cl，整流二极管Dl的阳极与交流电源10的输出端电连接，整流二极管Dl的阴极与滤波电容Cl的一端以及分压单元132的输入端电连接，滤波电容Cl的另一端接地。整流二极管Dl对交流电源10进行半波整流，滤波电容Cl对整流后的电压和电流进行滤波，实现整流后的电压的波形平整。
[0040]进一步的，分压单元132包括第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2;
[0041 ]第一分压电阻Rl的一端与整流单元131的输出端电连接，第一分压电阻Rl的另一端与电平信号检测单元133的输入端电连接；
[0042]第一分压电阻Rl的另一端通过第二分压电阻R2接地。
[0043]经过分压电阻分压，分压单元132输出一个幅值较低的分压电压，方便后续电路根据分压电压对交流电源10的电压值进行判断。
[0044]继续参加图3a，在本实施例的一种实施方式中，电平信号检测单元133包括可控精密稳压源Ul和第一检测电阻R3;
[0045]可控精密稳压源Ul的参考极与分压单元132的输出端电连接，可控精密稳压源Ul的阴极与电源管理模块12的控制端电连接，可控精密稳压源Ul的阳极通过第一检测电阻R3接地，用于在参考极的电压大于等于第二设定阈值时，控制阳极和阴极导通，在参考极的电压小于第二设定阈值时，控制阳极和阴极截止。
[0046]参加图3b，在本实施例的另一种实施方式中，电平信号检测单元133包括比较器U2、参考电源Vs、驱动电源Vdd、上拉电阻R4、驱动电阻R5、NMOS管Ql和第二检测电阻R6 ；
[0047]比较器U2的同向输入端与分压单元132的输出端电连接，比较器U2的反向输入端与参考电源Vs电连接；
[0048]比较器U2的输出端通过上拉电阻R4与驱动电源Vdd电连接;通过上拉电阻R4和驱动电源Vdd，增大比较器输出端的驱动能力。
[0049 ]比较器U2的输出端通过驱动电阻R5与NMOS管Ql的栅极电连接；
[0050]NMOS管Ql的漏极通过第二检测电阻R6与电源管理模块12的控制端电连接，匪OS管Ql的源极接地。
[0051]比较器U2的工作原理为:当同向输入端的电压大于等于反向输入端的电压时，输出端输出高电平，当同向输入端的电压小于反向输入端的电压时，比较器输出低电平。当比较器U2输出高电平时，可驱动NMOS管Ql导通。
[0052]本实施例提供的欠压检测电路的工作过程如下:在本实施例的一种实施方式中，在交流电源10的电压低于第一设定阈值时，二极管Dl对交流电源10进行半波整流，经二极管Dl整流后的直流的电压送入到分压单元132，经分压单元132中的第一电阻Rl和第二电阻分压R2分压，输出分压电压至可控精密稳压源的参考极，该分压电压小于第二设定阈值，SP可控精密稳压源的参考极的电压小于第二设定阈值，可控精密稳压源的阳极与阴极截止，电源管理模块的控制端呈现高阻态，电源管理模块停止工作，实现欠压保护。在交流电源10的电压大于等于第一设定阈值时，经过整流二极管和分压单元输出至可控精密稳压源的参考极的电压大于等于第二设定阈值，可控精密稳压源的阳极与阴极导通，电源管理模块的控制端通过第一检测电阻R3接地，即控制端电阻为R3，电源管理模块检测到控制端阻值变化为R3之后，启动工作。
[0053]在本实施例的一种实施方式中，在交流电源10的电压低于第一设定阈值时，二极管Dl对交流电源10进行半波整流，经二极管Dl整流后的直流的电压送入到分压单元132，经分压单元132中的第一电阻Rl和第二电阻分压R2分压，输出分压电压至可控精密稳压源Ul的参考极，该分压电压小于第二设定阈值，即可控精密稳压源Ul的参考极的电压小于第二设定阈值，可控精密稳压源Ul的阳极与阴极截止，电源管理模块12的控制端呈现高阻态，电源管理模块12停止工作。在交流电源10的电压大于等于第一设定阈值时，经过整流二极Dl整流和分压电阻Rl和R2分压后输出至可控精密稳压源Ul的参考极的电压大于等于第二设定阈值，可控精密稳压源Ul的阳极与阴极导通，电源管理模块12的控制端通过第一检测电阻R3接地，即控制端电阻为R3，电源管理模块12检测到控制端阻值变化为R3之后，启动工作。
[0054]在本实施例的一种实施方式中，在交流电源10的电压低于第一设定阈值时，二极管Dl对交流电源10进行半波整流，经二极管Dl整流后的直流的电压送入到分压单元132，经分压单元132中的第一电阻Rl和第二电阻分压R2分压，输出分压电压至比较器U2的同向输入端，该分压电压小于比较器U2反向输入端输入的参考电源Vs的电压，比较器U2输出低电平，NMOS管Ql截止，电源管理模块12的控制端呈现高阻态，电源管理模块停止工作，实现欠压保护。在交流电源10的电压大于等于第一设定阈值时，经过整流二极管Dl整流和分压电阻Rl和R2分压后输出至比较器U2同向输入端的电压大于等于比较器U2反向输入端输入的参考电源Vs的电压，NMOS管Ql导通，电源管理模块12的控制端通过第二检测电阻R6接地，SP控制端电阻为R6，电源管理模块12检测到控制端阻值变化为R6之后，启动工作。
[0055]另外，本发明实施例还提供了一种电源，该电源包括上述任一实施中的欠压保护电路。
[0056]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种欠压保护电路，其特征在于，包括交流电源、整流模块、电源管理模块和欠压检测模块； 所述整流模块的输入端与所述交流电源的输出端电连接，用于对所述交流电源输出的交流电流进行整流，并输出整流后的直流电流； 所述欠压检测模块的输入端与所述交流电源的输出端电连接，所述欠压检测模块的输出端与所述电源管理模块的控制端电连接，用于在所述交流电源输出的交流电流的电压小于第一设定阈值时，控制所述电源管理模块的控制端的状态变化为关闭状态； 所述电源管理模块的输入端与所述整流模块的输出端电连接，用于在控制端的状态为关闭状态时停止工作。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块还用于在所述交流电源输出的交流电流的电压大于等于所述第一设定阈值时，控制所述电源管理模块的控制端的状态变化为开启状态； 所述电源管理模块还用于在控制端的状态为开启状态时，启动工作。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述欠压检测模块包括整流单元、分压单元和电平信号检测单元； 所述整流单元的输入端与所述交流电源的输出端电连接，用于对所述交流电源进行整流，并输出整流后的直流电流； 所述分压单元的输入端与所述整流单元的输出端电连接，用于对输入的直流电流的电压进行分压，并输出分压电压； 所述电平信号检测单元的控制信号输入端与所述分压单元的输出端电连接，用于根据输入的分压电压，控制所述电源管理模块控制端的状态变化为开启状态或者关闭状态。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述整流单元包括整流二极管和滤波电容，所述整流二极管的阳极与所述交流电源的输出端电连接，所述整流二极管的阴极与所述滤波电容的一端以及所述分压单元的输入端电连接，所述滤波电容的另一端接地。5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述分压单元包括第一分压电阻和第二分压电阻； 所述第一分压电阻的一端与所述整流单元的输出端电连接，所述第一分压电阻的另一端与所述电平信号检测单元的输入端电连接； 所述第一分压电阻的另一端通过所述第二分压电阻接地。6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电平信号检测单元包括可控精密稳压源和第一检测电阻； 所述可控精密稳压源的参考极与所述分压单元的输出端电连接，所述可控精密稳压源的阴极与所述电源管理模块的控制端电连接，所述可控精密稳压源的阳极通过所述第一检测电阻接地，用于在参考极的电压大于等于第二设定阈值时，控制阳极和阴极导通，在参考极的电压小于所述第二设定阈值时，控制阳极和阴极截止。7.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电平信号检测单元包括比较器、参考电源、驱动电源、上拉电阻、驱动电阻、NMOS管和第二检测电阻； 所述比较器的同向输入端与所述分压单元的输出端电连接，所述比较器的反向输入端与所述参考电源电连接； 所述比较器的输出端通过所述上拉电阻与所述驱动电源电连接； 所述比较器的输出端通过所述驱动电阻与所述NMOS管的栅极电连接； 所述NMOS管的漏极通过所述第二检测电阻与所述电源管理模块的控制端电连接，所述NMOS管的源极接地。8.根据权利要求1-7任一项所述的电路，其特征在于，还包括变压器和次级整流模块； 所述变压器的输入端与所述电源管理模块的输出端电连接； 所述次级整流模块与所述变压器的输出端电连接，用于对所述变压器次级输出进行整流。9.根据权利要求1-7任一项所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块采用电源管理芯片，所述整流模块采用硅桥。10.—种电源，其特征在于，包括1-9任一项所述的欠压保护电路。
【文档编号】H02H7/125GK105932646SQ201610438817
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】刘绍斌
【申请人】广东欧珀移动通信有限公司