一种带有保护电路的反激开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种反激开关电源，具体涉及一种带有保护电路的反激开关电源。
【背景技术】
[0002]开关电源被誉为高效节能电源，现已成为稳压电源的主流产品，开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间接工作，控制开关器件的占空比来调节输出电压。
[0003]反激开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制、智能仪表等的设备中得到广泛应用。反激开关电源的主要工作原理是:M0S管开通时，变压器原边储存能量，关断时，将储存的能量传送到变压器副边，经电容滤波后得到所需要的电压。传统的电压型反激开关电源从变压器输入端取电压进行反馈控制，结构简单、成本低、易于实现。但是，电压型反激开关电源不对输出电压进行采集、控制，使得其输出电压精度不高，对负载的变化响应速度不够快，工作异常时也不能提供及时的保护，可能对电源本身及其负载造成不必要的损失。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型提供一种输出精度高、负载适用性强的带有保护电路的反激开关电源。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为:一种带有保护电路的反激开关电源，包括电压基准电路、电压控制器、电流控制器及PWM生成电路、主电路、直流母线、原边电流采样电路和输出电压采样电路，电压控制器的同相输入端连接至电压基准电路的输出端Uref，其反相输入端连接至输出电压采样电路的输出端Uf，其输出端Ucomp与电流控制器及PWM生成电路的第一输入端相连；电流控制器及PWM生成电路的第二输入端连接至原边电流采样电路的输出端If，电流控制器及PWM生成电路的输出端与主电路的PWM输入端PWM相连，主电路的直流输入端Ui与直流母线的输出端相连，主电路的原边电流输出端Is与原边电流采样电路的输入端相连，其电压输出端Uo作为电源同时作为采样电压连接至输出电压采样电路的输入端，还包括保护电路，所述的保护电路包括隔离电路、输出过流保护电路、输出过压保护电路、变压器过热保护电路以及输入电压异常保护电路，输出过流保护电路的输入端连接至主电路的输出电流采样端，输出过压保护电路的输入端连接至主电路的电压输出端Uo，变压器过热保护电路输入端接一电源，输出过流保护电路、输出过压保护电路及变压器过热保护电路输出端分别经二极管连接至隔离电路输入端，输入电压异常保护电路输入端接直流母线输出端，其输出端与隔离电路输出端相连至电压控制器输出端Ucomp ο
[0006]所述的主电路是包括一具有一组原边绕组和四组副边绕组的变压器，原边绕组输入端作为主电路的直流输入端与直流母线的输出端相连，输出端接NMOS场效应管漏极，其栅极经一驱动电阻作为主电路的PWM输入端与电流控制器及PWM生成电路的输出端相连，其源极作为主电路的原边电流输出端连接至原边电流采样电路的输入端；四个副边绕组回路中分别串有一用于整流的开关二极管，第一副边绕组经开关二极管整流后，经过一并联有稳压二极管的滤波电容后得到直流输出；第二副边绕组与第三副边绕组的输出回路上各串联有一电流采样电阻，分别引出主电路的输出电流第一、第二采样端连接至输出过流保护电路的输入端，第二副边绕组输出端作为电压输出端连接至输出过压保护电路的输入端；第四副边绕组回路上接一用于稳定其输出电压的三端稳压器；原边绕组与第一副边绕组共地，第二副边绕组、第三副边绕组及第四副边绕组共地且与原边绕组及第一副边绕组隔离。
[0007]所述的输出过流保护电路是这样的:比较器同相输入端接地，反相输入端经分压电阻连接至2.5V基准电压，同时经分压电阻连接至主电路的输出电流第一采样端为第二副边绕组提供过流保护，比较器的输出端接至二极管阳极，二极管阴极接至隔离电路；比较器同相输入端接地，反相输入端经分压电阻连接至2.5V基准电压，同时经并联有滤波电容的分压电阻连接至主电路的输出电流第二采样端为第三副边绕组提供过流保护，比较器的输出端接至比较器的同相输入端，比较器的反相输入端接2.5V基准电源，比较器输出端经二极管接至隔离电路。所述的输出过压保护电路是这样的:比较器反相输入端接2.5V基准电压，同相输入端经并联有滤波电容的分压电阻接地，同时经分压电阻接主电路电压输出端，比较器输出端接二极管阳极，二极管阴极接至隔离电路。
[0008]所述变压器过热保护电路是这样的:比较器同相输入端接2.5V基准电源，反相输入端经并联有滤波电容的分压电阻接地，同时经分压电阻串联一固定于变压器磁芯用于采集变压器磁芯温度的热敏电阻后接15V电源，比较器输出端接二极管阳极，二极管阴极接至隔离电路。输入电压异常保护电路包括保护基准电路、输入缺相保护电路及输入欠压保护电路，保护基准电路包括一并联有滤波电容的稳压二极管，稳压二极管经限流电阻接直流母线输出端；输入缺相保护电路包括一比较器，比较器反相输入端接至由分压电阻实现的保护基准，比较器同相输入端经三极管输入缺相检测信号，比较器经比例基准电路连接至二极管的阳极；输入欠压保护电路包括比较器，其反相输入端接至由分压电阻实现的保护基准，其同相输入端为一比例基准电路，其输出端接至二极管的阳极，二极管和二极管的阴极均经三极管接至隔离电路。
[0009]电流控制器及PWM生成电路采用集成芯片实现，原边采样电路经采样电阻对原边电流进行采样连接到电流控制器第二输入端。
[0010]所述电压控制器，包含一比例积分控制器和一隔离光耦电路，比例积分器的输入即为电压控制器的输入，比例积分控制器的输出与隔离光耦电路的输入端连接，隔离光耦电路的输出作为电压控制器的输出，输出电压米样电路为主电路输出电压经分压电阻分压后连接在比例积分控制器反相输入端。
[0011]所述直流母线是这样的:三相交流输入分别经三个接线端子后连接至三个保险丝的一端，三个保险丝分别串联三个限流电阻后接三个缺相保护检测电阻一端，三个缺相保护检测电阻的另一端短接后得到输入缺相检测信号，此外第三限流电阻连接至第一整流桥和第二整流桥的第一交流输入端，第二限流电阻连接至第二整流桥的第二交流输入端，第一限流电阻连接至第一整流桥的第二交流输入端，两整流桥输出并联后经电解电容得到平滑的直流输出。
[0012]所述基准电路由稳压二极管或三端可调稳压器生成稳定的输出电压，为电压控制器提供稳定的电压基准。
[0013]本实用新型以输出电压为采样控制信号，以基准源为给定电压，使反激开关电源控制器可根据输出电压及负载的变化迅速、准确的调整占空比，从而使输出电压精度更高、负载适应性更好。
[0014]此外，增加输入欠压、输入缺相、输出过压、输出过流、变压器过热保护电路，当以上任意故障发生时可迅速切断反激开关电源控制器的PWM输出信号，停止电源输出，提高了工作的可靠性、安全性，避免对电源本身及其负载的损害。
[0015]本实用新型通过设置保护电路可对输出电压进行采集、控制，提高了输出电压精度高，加快了对负载的变化响应速度，工作异常时能够提供及时的保护，减少了对电源本身及其负载造成不必要的损失。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的原理框图；
[0017]图2是本实用新型实施例1的主电路原理图；
[0018]图3是本实用新型实施例1的保护电路原理图；
[0019]图4是本实用新型实施例1的电流控制器及PWM生成电路、原边电流采样电路的原理图；
[0020]图5是本实用新型实施例1的电压控制器及输出电压采样电路的原理图；
[0021]图6是本实用新型实施例1的直流母线电路原理图；
[0022]图7是本实用新型实施例1的电压基准电路原理图；
【具体实施方式】
[0023]一种带有保护电