用电信息管理终端专用电源的过压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种控制电路，尤其涉及一种适用于用电信息管理终端专用电源的过压保护电路，特别适合在小型化、高功率密度、模块化、电网电压波动频繁的电表电源中使用。
【背景技术】
[0002]随着现今社会的发展，国家智能电网的建设从城市到农村全面展开，用电信息管理终端(智能电表)的普及范围也是越来越广，在居住不密集的偏远山区，电网电压波动频繁，易对智能电表形成过压冲击，造成使表内的开关电源过压损坏，因此提高开关电源的安全性和可靠性是非常必要的。
【发明内容】
[0003]为解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种用电信息管理终端专用电源的过压保护电路，其中所述用电信息管理终端专用电源包括整流滤波单元、功率变换单元、PWM控制单元；所述整流滤波单元对从一次侧接入的交流输入进行整流和滤波，将经过整理滤波的直流电压信号输入到所述功率变换单元通过PWM方式将其转换为负载所需要的二次侧直流输出信号，所述PWM控制单元包括PWM控制芯片U5用以产生PWM信号驱动功率变换单元工作；所述过压保护电路包括输入电压采样单元、保护动作单元、防误动单元；
[0004]所述输入电压采样单元与所述整流滤波单元相连，对经过所述整流滤波单元的整流滤波输出的电压VDC进行采样并判断是否需要执行保护动作，所述输入电压采样单元的输出端与所述保护动作单元连接，当需要执行保护动作时将保护动作命令发送给所述保护动作单元执行；
[0005]所述保护动作单元与所述防误动单元和PWM控制单元相连接，将保护动作控制信号发送给所述PWM控制单元的控制端以对功率变换单元执行保护动作。
[0006]在上述技术方案中，所述输入电压采样单元包括分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R8、分压电阻R9，基准电压芯片U2、滤波电容CI ;其中，分压电阻R3、R4、R5、R6依次串联，分压电阻R3的一端接入经整流滤波后的电压VDC，分压电阻R6的另一端与基准电压芯片U2的I脚相连，分压电阻R8、分压电阻R9、滤波电容Cl的一端与基准电压芯片U2的I脚相连、另一端与输入信号地相连，基准电压芯片U2的3脚与输入信号地相连。
[0007]在上述技术方案中，所述保护动作单元包括分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、偏置电阻R14、限流电阻R15、三极管U3、分流电阻R16、三极管U4，电阻R17 ;分压电阻R10、R11、R12、R13依次串联，分压电阻RlO的一端接入经整流滤波后的电压VDC，分压电阻R13的另一端与三极管U3的2脚相连，三极管U3的2脚与PWM控制芯片U5的VIN脚相连，三极管U3的2脚还通过偏置电阻R14与基准电压芯片U2的2脚相连，三极管U3的I脚通过限流电阻R15与基准电压芯片U2的2脚相连，三极管U3的3脚分别连接到分流电阻R16和三极管U4的I脚，分流电阻R16的另一端与输入信号地相连，三极管U4的2脚与输入信号地相连，三极管U4的3脚与PWM控制芯片U5的KT脚和电阻R17相连，电阻R17的另一端与输入信号地相连。
[0008]在上述技术方案中，所述防误动单元包括分压电阻R1、分压电阻R2，调节电阻R7，三极管Ul ;电阻Rl的一端与PWM控制芯片U5的VIN脚相连、另一端与电阻R2和三极管Ul的I脚相连，电阻R2的另一端与输入信号地相连，三极管Ul的2脚与输入信号地相连，三极管Ul的3脚与调节电阻R7相连，调节电阻R7的另一端与基准电压芯片U2的I脚相连。
[0009]在上述技术方案中，输入电压采样单元分压后控制输入基准电压芯片U2的I脚的电压从而对基准电压芯片U2进行导通控制，基准电压芯片U2的导通电流经过限流电阻R15，流过三极管U3的基射极，使三极管U3导通，分流电阻R16有电流流过，当分流电阻R16上的电压达到0.7V时三极管U4导通，将PWM控制芯片U5的RT脚电压置低，使PWM控制芯片U5的RT脚功能保护启动，停止PWM脉宽输出，同时三极管U3将PWM控制芯片U5的VIN脚拉低，使PWM控制芯片U5完全停止工作。
[0010]在上述技术方案中，当PWM控制芯片U5的VIN脚电压大于设定值时，分压电阻Rl、R2分压使三极管Ul导通，调节电阻R7与分压电阻R8、分压电阻R9并联，基准电压芯片U2的I脚对地阻值变小，使得需要较高的VDC电压才能使基准电压芯片U2动作；当基准电压芯片U2动作后，三极管U3、U4相继动作，PWM控制芯片U5的VIN脚被拉低，三极管Ul截止，使得基准电压芯片U2需要较低的VDC使其退出动作状态。
[0011]本实用新型取得了以下技术效果:
[0012]I)保护信号由硬件生成，反应速度快，输出故障保护及时可靠。
[0013]2)模块化程度高，外围仅需很少器件就可以组成一套可靠的保护系统。
[0014]3)适用性强，在几乎所有的PWM控制器中加入此电路即可实现过压保护功能。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型用电信息管理终端专用电源输入过压保护电路框图。
[0016]图2为本实用新型实施例中总体电路原理图。
[0017]图3为本实用新型实施例中输入电压采样电路原理图。
[0018]图4为本实用新型实施例中保护动作单元电路原理图。
[0019]图5为本实用新型实施例中防误动单元电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0021]用电信息管理终端专用电源一般包括整流滤波单元、功率变换单元、PWM控制单元，整流滤波单元对从一次侧接入的交流输入进行整流和滤波，将经过整理滤波的直流电压信号输入到功率变换单元通过PWM方式将其转换为负载所需要的二次侧直流输出信号，PWM控制单元包括PWM控制器或者PWM控制芯片用以产生PWM信号驱动功率变换单元工作。
[0022]本实用新型提供一种用电信息管理终端专用电源的输入过压监测保护电路，如图1-2所示，设置于用电信息管理终端专用电源的整流滤波单元和PWM控制单元之间，包括输入电压采样单元、保护动作单元、防误动单元；输入电压采样单元与整流滤波单元相连，对接入整流滤波单元的交流输入信号进行采样并判断是否需要执行保护动作，例如当输入的交流电压高于电源正常工作电压时做出判断执行保护动作，输入电压采样单元的输出端与保护动作单元连接，当需要执行保护动作时将保护动作命令发送给保护动作单元执行；保护动作单元与防误动单元和PWM控制单元相连接，将保护动作控制信号发送给PWM控制单元的控制端以对功率变化单元进行控制以执行保护动作，保护动作单元能快速响应保护动作命令并关断PWM控制单元，防止功率变换单元的开关管承受过高的电压应力，避免用电信息管理终端专用电源损坏；防误动单元实现回差控制和对PWM控制单元供电。
[0023]其中，输入电压采样单元的电路图如图3所示，其主要包括分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R8、分压电阻R9，基准电压芯片U2、滤波电容Cl ;分压电阻R3、R4、R5、R6依次串联，分压电阻R3的一端接入经整流滤波后的电压VDC，分压电阻R6的另一端与基准电压芯片U2的I脚相连，分压电阻R8、分压电阻R9、滤波电容Cl的一端与基准电压芯片U2的I脚相连，另一端与输入信号地相连，基准电压芯片U2的3脚与输入信号地相连。
[0024]保护动作单元的电路图如图4所示，其主要包括分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13、偏置电阻R14、限流电阻R15、三极管U3、分流电阻R16、三极管U4，电阻R17 ;分压电阻R10、RlU R12、R13依次串联，分压电阻RlO的一端接入经整流滤波后的电压VDC，分压电阻R13的另一端与三极管U3的2脚相连，三极管U3的2脚与PWM控制器中PWM控制芯片U5的VIN脚相连，三极管U3的2脚还通过偏置电阻R14与基准电压芯片U2的2脚相连，三极管U3的