负载开路保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路领域，具体地，涉及一种负载开路保护电路。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
[0003]为了防止输出端上电压过高，同时也为了使电源从空载到满载的负载效应较小，开关稳压电源输出端不允许开路。当空载时，或外电路开路时，输出端电压会升得很高，直至高达交流电源的峰值，这样就会损坏电路中的元器件，甚至降压电容。
【实用新型内容】
[0004]为对开关电源或其他电源类设备提供负载开路保护功能，避免电源使用过程中长期处于空载状态，本实用新型公开了一种负载开路保护电路。
[0005]本实用新型所述负载开路保护电路，连接在输出电压端和地之间，由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管；
[0006]所述负载电阻连接点还连接有静电保护电路，所述静电保护电路由连接在负载电阻连接点和输出电压端之间的PMOS和连接在负载电阻连接点和地线之间的NMOS组成，所述PMOS、NMOS的栅极、源极、衬底分别与输出电压端和地线连接，漏极均与负载电阻连接点连接。
[0007]优选的，所述晶体管发射极与地之间连接有发光二极管。
[0008]优选的，所述比较器的电源端与输出电压端连接，所属基准电压由串联在输出电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接比较器的正相输入端，所述第一分压电阻和第二分压电阻阻值相同。
[0009]优选的，所述输出电压端和地之间连接有稳压二极管。
[0010]本实用新型所述负载开路保护电路，通过检测输出电流实现开路检测，在负载开路时接入备用负载，限制了输出端电压的升高，并对暴露的负载开关接入点增加了静电防护电路，安全可靠的保护了开关电源电路中的元器件不致损坏。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种【具体实施方式】示意图；
[0012]附图中标记及相应的零部件名称:A-负载电阻连接点，COMP-比较器，UO-输出电压端，VD-发光二极管，M-晶体管，Rl-第一分压电阻，R2-第二分压电阻，R3-第三分压电阻，R4-第四分压电阻，RL-负载电阻，RLB-备用负载电阻，RS-检测电阻，MP-PMOS管，MN-NMOS 管。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0014]本实用新型所述负载开路保护电路，连接在输出电压端UO和地之间，由比较器C0MP、晶体管M、检测电阻RS、输出分压电阻串、备用负载电阻RLB和基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点A之间，所述负载电阻连接点A连接比较器的反相输入端。
[0015]正常使用时，负载电阻RL连接入负载电阻连接点A和输出电压端UO之间，当负载电阻未接入时，检测电阻RS上没有电流，A点电压为零，比较器正相输入端电压为基准电压大于零，比较器输出高电平信号，经过输出分压电阻串的分压后，使在晶体管M的基极电压仍然大于该晶体管的阈值电压VT，晶体管导通，备用负载电阻RLB接入输出电压端和地之间，避免了输出电压端的空载。RLB阻值应取值较大，避免无谓的功耗，通常在兆欧级别以上，输出分压电阻串由第三分压电阻R3和第四分压电阻R4串联而成，分压后的电压应大于通常的晶体管阈值电压，例如对于输出高电平为5V时，R3和R4的阻值比例可以选择4:I左右，在中间节点输出电压1.25V，确保晶体管的导通，选择范围可以在数兆至十兆欧之间，以提供一定的基极电流，可以在晶体管M的发射极与地之间串联发光一极管VD，在晶体管导通时，该发光二极管也发光作出空载提示。当负载电阻RL接入时，RS上有电流并有压降，比较器反相输入端电压高于基准电压，输出低电平信号，晶体管截止，备用负载电阻RLB不接入电路。为进一步提高输出电压安全度，还可以在所述输出电压端和地之间连接稳压二极管。
[0016]所述负载电阻连接点还连接有静电保护电路，所述静电保护电路由连接在负载电阻连接点和输出电压端之间的PMOS和连接在负载电阻连接点和地线之间的NMOS组成，所述PMOS、NMOS的栅极、源极、衬底分别与输出电压端和地线连接，漏极均与负载电阻连接点连接。
[0017]由于负载电阻连接点需要暴露在外，并且由于负载电阻的频繁接入和取下，遭遇静电破坏的可能性大幅增加，静电保护电路为负载电阻连接点提供静电防护，在正常状态下，由于两个MOS管的栅源连接在一起，VGS=0，两个MOS均不导通，不影响电路正常工作。
[0018]当遭遇静电脉冲时，以该引脚遭遇正电压静电脉冲，并向地线泻放为例，该静电电压通过NMOS管丽的栅漏寄生电容耦合到丽栅极，使丽导通，从而向地线泻放静电电压，若遭遇负电压静电脉冲，则地线电位高于负载电阻连接点，使MN的衬底到漏极的寄生二极管导通，使负的高压静电泻放，避免高压静电直接作用于内部器件，例如比较器的输入端等，破坏内部电路，对PMOS管MP，泻放原理近似。
[0019]对于基准电压，优选由串联在输出电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接比较器的正相输入端，所述第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2阻值相同。简化了设计，不再需要额外的直流电源或芯片提供基准电压，同时根据比较器增益最大值通常出现在电源电压一半左右的规律，令R1=R2，同时比较器采用输出电压作为电源，保证了比较器的检测精度最大。
[0020]如上所述，可较好的实现本实用新型。
【主权项】
1.负载开路保护电路，连接在输出电压端和地之间，其特征在于，由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管； 所述负载电阻连接点还连接有静电保护电路，所述静电保护电路由连接在负载电阻连接点和输出电压端之间的PMOS和连接在负载电阻连接点和地线之间的NMOS组成，所述PMOS, NMOS的栅极、源极、衬底分别与输出电压端和地线连接，漏极均与负载电阻连接点连接。2.根据权利要求1所述的负载开路保护电路，其特征在于，所述晶体管发射极与地之间连接有发光二极管。3.根据权利要求1所述的负载开路保护电路，其特征在于，所述比较器的电源端与输出电压端连接，所属基准电压由串联在输出电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接比较器的正相输入端，所述第一分压电阻和第二分压电阻阻值相同。4.根据权利要求1所述的负载开路保护电路，其特征在于，所述输出电压端和地之间连接有稳压二极管。
【专利摘要】负载开路保护电路，连接在输出电压端和地之间，由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管；所述负载电阻连接点还连接有静电保护电路。本实用新型通过检测输出电流实现开路检测，在负载开路时接入备用负载，限制了输出端电压的升高，安全可靠的保护了开关电源电路中的元器件不致损坏。
【IPC分类】H02M1/32, H02H9/04
【公开号】CN204681246
【申请号】CN201520426642
【发明人】缪强, 文嘉
【申请人】国网四川省电力公司南充供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月19日