采样电路及过、欠压保护控制电路的制作方法
【专利摘要】一种过、欠压保护控制电路，包括采样电路、欠压控制电路、过压控制电路和控制信号输出电路，所述采样电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，其中，正极输入电压Vin通过依次串联的电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2和电阻R1回流到地；电阻R5与电阻R4的公共节点引出作为第一采样点，用于提供给欠压控制电路；电阻R4与电阻R3的公共节点引出作为第二采样点，用于提供给过压控制电路。相对于现有技术，本实用新型的采样及过、欠压回差控制电路设计灵活，过、欠压触发点、恢复点易于设计、便于调试。
【专利说明】
采样电路及过、欠压保护控制电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电路领域，具体的，涉及一种用于开关电源系统中，提高变换器可 靠性的采样电路及基于此采样电路的过压、欠压保护控制电路。
【背景技术】
[0002] 近年来，能源问题日益严峻，光伏太阳能、风力发电等新能源得到国家政策大力支 持，该行业发展迅速。光伏辅助供电电源为一种开关变换器，用于为光伏太阳能、风力发电、 SVG等控制系统提供稳定、可靠的直流电压。
[0003] 受应用场合影响，光伏电源工作电压范围很宽，以光伏太阳能发电站为例，受光照 强度影响，光伏太阳能发电站的输出电压在几十伏到上千伏，对应的辅助供电电源工作电 压范围也在几十伏到上千伏。这么宽的输入电压范围，要求开关变换器必须具备过压、欠压 保护功能，防止输入电压过低时，功率器件过热损坏，输入电压过高时开关器件过压损坏。 [0004]部分半导体生产商将过、欠压功能集成到控制器内部，简单易用。但对于没有集成 该功能的控制器或者特殊应用场合则必须单独设计过、欠压保护电路，现有方案存在以下 问题：
[0005] 专利公开号为CN104283193A公开了一种过、欠压保护电路，触发点与恢复点为同 一个电压点，面临的风险为:如果该触发点与变换器正常工作电压范围太接近，容易造成误 触发，因此，触发点变换器正常工作范围之间需保留一定的裕量。
[0006] 专利公开号为CN101752829A公开了一种欠压保护电路，该电路具备迟滞保护回 路，采用TL431作为误差放大、比较器，存在问题是:在过、欠压触发点、恢复点等临界电压点 附近会产生反复开关机现象，容易引起逻辑控制混乱，实物的回差恢复点与理论设计存在 较大偏差、出现临界电压点附近漂移异常，降低功率回路的可靠性。
[0007] 专利公开号为CN103683206A公开了一种过、欠压保护电路，该电路在过压保护状 态下启动电路一直导通，为运算放大器供电，功耗大，降低了启动电路的可靠性。
[0008] 现有其他一些保护电路，在过压保护状态下变换器工作于打嗝状态，在输入电压 远超过压保护点的情况下，变换器功率回路中的开关器件仍然面临过压击穿风险，因此，现 有过、欠压保护电路性能亟需进一步改善。
[0009] 针对上述电路存在的明显缺点，本专利实用新型人对隔离驱动电路进行深入分 析，本案由此产生。 【实用新型内容】
[0010] 有鉴如此，为了应对上述挑战，本实用新型目的在于提供一种采样及过、欠压回差 控制电路设计灵活的采样电路。
[0011]与此相应，本实用新型的另一个目的是提供一种过、欠压触发点、恢复点易于设 计、便于调试的过、欠压保护电路。
[0012]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种采样电路，适用于变换器的过 压、欠压保护控制电路，用以根据变换器正极输入电压Vin的变化情况，向过压、欠压保护控 制电路的欠压控制电路和过压控制电路提供采样信号，所述采样电路，包括电阻R1、电阻 R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，其中，正极输入电压Vin通过依次串联的电阻R5、电阻R4、电阻 R3、电阻R2和电阻R1回流到地；电阻R5与电阻R4的公共节点引出作为第一采样点，用于提供 给欠压控制电路；电阻R4与电阻R3的公共节点引出作为第二采样点，用于提供给过压控制 电路。
[0013]本实用新型还提供一种过、欠压保护控制电路，用于与变换器的正极输入电压 Vin、直流电压源VDD、参考电压信号Vref连接后，根据变换器正极输入电压Vin的变化情况， 向变换器主控1C的误差比较器输入端输出过、欠压保护控制信号，以控制变换器进入保护 状态，所述过、欠压保护控制电路，包括采样电路、欠压控制电路、过压控制电路和控制信号 输出电路，所述采样电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5,其中，正极输入电 压Vin通过依次串联的电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2和电阻R1回流到地；电阻R5与电阻R4 的公共节点引出作为第一采样点，用于提供给欠压控制电路；电阻R4与电阻R3的公共节点 引出作为第二采样点，用于提供给过压控制电路;所述欠压控制电路，在变换器的正极输入 电压Vin自欠压保护触发点电压逐渐升高时，由串联的电阻R2、电阻R3、电阻R4与并联的电 阻R6的总阻值决定退出欠压保护状态的恢复点电压;所述过压控制电路，在变换器的正极 输入电压Vin自过压保护触发点电压逐渐降低时，由串联的电阻R1、电阻R2、电阻R3的总阻 值决定退出过压保护状态的恢复点电压。
[0014] 优选的，所述欠压控制电路，包括运算放大器U1A、二极管D1、N型开关管Q2、电阻 R6、电阻R9和电阻R10,其中，运算放大器U1A同相输入端连接参考电压信号Vref，运算放大 器U1A的反相输入端连接至电容C1、电阻R4、电阻R5三者的公共节点，运算放大器U1A的反相 输入端还通过电阻R6与N型开关管Q2的集电极相连，N型开关管Q2的发射极接地;运算放大 器U1A输出端通过串联的电阻R9和电阻R10接地;N型开关管Q2的基极连接至电阻R9与电阻 R10的公共节点；运算放大器U1A的输出端还与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极作为 欠压控制电路的输出，用于与控制信号输出电路连接。
[0015] 所述过压控制电路，包括运算放大器U1B、二极管D2、直流电压源VDD、N型开关管 Q4、N型开关管Q5、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R14,其中，运算放大器U1B反相输入端 与参考电压信号Vref连接，运算放大器U1B同相输入端连接至电阻R4、电阻R3的公共节点； 运算放大器U1B的输出端通过电阻R12与N型开关管Q5基极连接，N型开关管Q5的发射极接 地；电阻R11并联在N型开关管Q5的的基极与发射极之间；直流电压源VDD通过串联的电阻 R13和电阻R14接地，电阻R13与电阻R14的公共节点分别与N型开关管Q5的集电极及N型开关 管Q4的基极连接，N型开关管Q4的发射极接地;N型开关管Q4的的集电极与电阻R1和电阻R2 的公共节点连接;运算放大器U1B的输出端还与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极作为 过压控制电路的输出，用于与控制信号输出电路连接。
[0016] 所述控制信号输出电路，包括电阻R7、电阻R8和N型开关管Q1，其中，电阻R7的一端 与欠压控制电路和过压控制电路的输出端连接，电阻R7的另一端与N型开关管Q1的基极连 接，N型开关管Q1的发射极接地；电阻R8并联在N型开关管Q1的基极与发射极之间；N型开关 管Q1的集电极引出作为控制信号输出电路的输出，用于与变换器主控1C的误差比较器输入 端连接。
[0017] 作为上述实用新型的进一步改进，所述采样电路，还包括电容Cl，电容Cl用于滤除 开关变换器输入端的干扰信号，电容C1的一端连接至电阻R5与电阻R4的公共节点，电容C1 的另一端接地。
[0018] 作为上述实用新型的再一步改进，所述过、欠压保护控制电路，还包括过压锁定电 路，所述过压锁定电路包括NPN型三极管Q3和启动电路控制端，其中，NPN型三极管Q3的集电 极与启动电路控制端连接，NPN型三极管Q3的基极与电阻R3和电阻R2的公共节点连接，NPN 型三极管Q3的发射极接地;在变换器的正极输入电压Vin自过压保护触发点电压逐渐升高 至设定的过压锁定点电压时，NPN型三极管Q3导通，使启动电路控制端为低电平状态，用于 控制启动电路停止工作。
[0019] 优选的，上述N型开关管Q1、N型开关管Q2、N型开关管Q4和N型开关管Q5为NPN型三 极管或NPN型M0S管。
[0020] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
[0021] 1)本方案采样及过、欠压回差控制电路设计灵活，过、欠压触发点、恢复点易于设 计、便于调试。
[0022] 2)能克服过、欠压触发点、恢复点等临界电压点附近漂移异常，可避免临界电压点 的漂移问题。
[0023] 3)保护状态下，本方案抗干扰能力强、待机功耗低，可靠性高。
[0024] 4)本方案电路结构简单，元器件数目少，设计灵活，成本有优势。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型第一实施例过、欠压保护控制电路的电路原理图；
[0026]图2为本实用新型第一实施例过、欠压保护控制电路的电路相关节点电压、控制信 号波形；
[0027]图3为本实用新型第二实施例过、欠压保护控制电路的电路原理图；
[0028]图4为本实用新型第三实施例过、欠压保护控制电路的电路原理图；
[0029] 图5为本实用新型第三实施例过、欠压保护控制电路的电路相关节点电压、控制信 号波形；
[0030] 图6为本实用新型第四实施例过、欠压保护控制电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0031] 为了更好地理解本实用新型相对于现有技术所作出的改进，在对本实用新型的两 种【具体实施方式】进行详细说明之前，先结合【背景技术】部分所提到的现有技术，对改进思路 加以说明。
[0032] 本实用新型的思路是:采用运算放大器(如LM324)作为采样信号误差运算比较器， 避免在过、欠压触发点、恢复点等临界电压点附近产生反复开关机，通过调整回差控制电 路，避免在过、欠压触发点、恢复点等临界电压点附近出现反复开关机的异常现象，提高了 保护电路动作的准确性;运算放大器数目为两个，其中，第一运算放大器控制欠压逻辑电 路，第二运算放大器控制过压逻辑电路;过压状态下，过压保护电路将开关变换器的过压保 护状态设置为两个阶段，预过压阶段以及过压锁定阶段，降低过压状态下待机功耗，提高样 机可靠性。
[0033] 进一步的，预过压状态电压触发点低于过压锁定状态触发点。
[0034] 欠压保护状态工作过程如下：当输入电压触发欠压保护点，第一运算放大器输出 高电平信号，驱动第一开关、第二开关导通，其中，第一开关并联在PWM开关变换器功率回路 控制器的误差比较器输入端（以UC3842为例，该引脚为comp引脚），第一开关导通时，拉低并 维持该引脚为低电平状态，PWM控制器停止输出PWM信号，变换器处于欠压保护状态，无输 出；
[0035] 进一步的，第二开关与第一电阻串联后并联在欠压采样电阻两端，第二开关导通 后第一电阻与欠压采样电阻相并联，并联后的阻值决定欠压状态恢复点，形成欠压保护电 路的回差。
[0036] 过压保护状态工作过程如下：当输入电压触发预过压保护点，第二运算放大器输 出高电平信号，驱动第一开关、第四开关导通，此处第一开关工作过程与欠压阶段完全一 致，不再详述，第一开关导通后，变换器无输出；
[0037] 第四开关调整输入电压过压状态采样信号幅度的高、低，第四开关导通后，输入电 压过压状态采样信号幅度升高，自动设定预过压状态恢复点，形成过压保护电路预过压的 回差；
[0038] 当输入电压升高至触发过压状态锁定点时，过压锁定电路输出控制信号，控制启 动电路工作于关断状态，变换器停止工作，此时，整机功耗仅包含采样电路部分，待机功耗 极低并避免功率回路开关管过压损坏，提高开关变换器可靠性。
[0039] 特别的，本实用新型方案的采样及过、欠压回差控制电路设计非常灵活，二者共用 输入信号采样电路，通过过、欠压运算放大器比较运算后输出控制信号，自动调整过、欠压 恢复点，明显区别并优于现有采样及回差控制方案。
[0040] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。
[0041 ] 第一实施例
[0042]图1示出了本实用新型第一实施例过、欠压保护控制电路的电路原理框图，一种 过、欠压保护电路:包括采样电路、参考电压信号Vref、直流电压源VDD、欠压比较及其回差 控制电路、过压比较及其回差控制电路、过、欠压控制信号输出电路。
[0043] 采样电路由开关变换器正极输入Vin、电容C1、电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2、电 阻R1组成，其中，电阻R5的一端与变换器正极输入Vin相连，另一端与电阻R4的一端相连，电 阻R4的另一端与电阻R3相连，电阻R3的另一端经电阻R2后与电阻R1相串联，电阻R1的另一 端连接至输入回路地（图1中标号为GND)，电容C1的一端连接至电阻R5与电阻R4的公共节 点，另一端连接至输入回路地(图1中标号为GND)。
[0044] 特别的，本实用新型方案的过、欠压比较及其回差控制电路共用输入信号采样电 路，设计灵活，明显区别并优于现有采样方案。
[0045] 进一步的，电容C1能够滤除开关变换器输入端干扰信号，避免干扰信号影响采样 结果，从而消除干扰信号所触发的过、欠压保护误动作，大大增强了过、欠压保护控制电路 的抗干扰能力，提高了电路保护的可靠性。
[0046]欠压比较及其回差控制电路由运算放大器U1A、二极管D1、NPN型三极管Q2、电阻 R6、电阻R9、电阻R10、参考电压信号Vref组成，其中，参考电压信号Vref连接运算放大器U1A 同相输入端（图1中U1A标"+"的一端），运算放大器U1A的反相输入端（图1中U1A标"一"的一 端)连接至电容C1、电阻R4、电阻R5三者的公共节点，运算放大器U1A的输出端与二极管D1的 阳极相连，该点为二者的公共节点，电阻R9-端连接至运算放大器U1A输出端与二极管D1阳 极的公共节点，另一端经电阻R10连接至输入回路地（图1中标号为GND)，电阻R6的一端连接 电容C1、电阻R4、电阻R5三者的公共节点，另一端与NPN型三极管Q2的集电极相连，NPN型三 极管Q2的基极连接至电阻R9与电阻R10的公共节点，NPN型三极管Q2的发射极连接至输入回 路地(图1中标号为GND)。
[0047] 过压比较及其回差控制电路由运算放大器U1B、二极管D2、直流电压源VDD、NPN型 三极管Q4、Q5、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14及参考电压信号Vref组成，其中，参考电 压信号Vref连接运算放大器U1B反相输入端（图1中U1B标"一"的一端），运算放大器U1B同相 输入端（图1中U1B标"+"的一端)连接至电阻R4、电阻R3的公共节点，运算放大器U1B的输出 端与二极管D2的阳极相连，该点为二者的公共节点，电阻R12的一端连接至运算放大器U1B 输出端与二极管D2阳极的公共节点，另一端经电阻R11连接至输入回路地（图1中标号为 GND)，电阻R14与电阻R13相串联后，电阻R14的另一端连接至直流电压源VDD，电阻R13的另 一端连接至输入回路地（图1中标号为GND)，NPN型三极管Q5基极连接至电阻R11与电阻R12 的公共节点，Q5的集电极连接至电阻R14与电阻R13的公共节点，Q5的发射极连接至输入回 路地（图1中标号为GND)，NPN型三极管Q4的基极连接至电阻R13与电阻R14的公共节点，Q4的 集电极连接至电阻R1与电阻R2的公共节点，Q4的发射极连接至输入回路地（图1中标号为 GND)〇
[0048]特别的，过、欠压比较及其回差控制电路中的二极管D1、D2阴极相连，该点为二者 的公共节点。
[0049] 过、欠压控制信号输出电路由电阻R7、电阻R8、NPN型三极管Q1、开关变换器主控1C 的误差比较器输入端（以UC3842为例，该引脚为comp引脚)组成，其中，电阻R7与电阻R8串联 后电阻R7的另一端连接至二极管D1、D2的公共节点，电阻R8另一端连接至输入回路地（图1 中标号为GND)，NPN型三极管Q1的基极连接至电阻R7与电阻R8的公共节点，Q1的集电极连接 至开关变换器主控1C的误差比较器输入端，Q1的发射极连接至输入回路地（图1中标号为 GND)〇
[0050] 特别的，本实用新型方案的过、欠压回差控制电路设计非常灵活，输入采样信号经 过、欠压运算放大器比较运算后输出控制信号，自动调整过、欠压恢复点，明显区别并优于 现有采样及回差控制方案。
[0051] 参见图1所示电路的连接关系，结合图2电路相关节点电压、控制信号波形，讲述一 下本实用新型电路的工作原理。
[0052]图2、5中，Vin为开关变换器输入电压，六、8工、04、？、6分别代表不同的输入电压 点，其中，C、D分别代表正常工作电压范围的输入电压低限、高限值，V1A、V1B分别表示图1中 运算放大器U1A、U1B的输出电平信号，Comp表示图1中开关变换器主控1C的误差比较器输入 端（以UC3842为例，该引脚为comp引脚）电平信号幅值。
[0053]特别的，数字1代表高电平信号，数字0代表低电平信号。
[0054]欠压保护状态工作过程:T0时刻之前，开关变换器输入电压为C，T0时刻，输入电压 逐渐降低，至n时刻，输入电压下降至点A，运算放大器U1A同相输入端电压幅值高于反向输 入端电压幅值，U1A输出高电平信号，NPN型三极管Q1发射结、集电结正偏导通，开关变换器 主控1C的误差比较器输入端即Comp引脚电平被拉至低电平信号，电路进入欠压保护状态， 点A对应的电压幅值即为欠压保护状态触发点电压。
[0055] 同时刻，运算放大器U1B同相输入端电压幅值低于反向输入端电压幅值，U1B输出 低电平信号，NPN型三极管Q5发射结、集电结反偏截止，NPN型三极管Q4发射结、集电结导通， 电阻R1被短路，因 U1A输出高电平信号，NPN型三极管Q2集电结导通，同时刻，电阻R2、R3、R4 串联后与电阻R6相并联，并联后的阻值决定了变换器输入欠压保护状态下的恢复点；输入 电压逐渐升高，T2时刻，输入电压上升到点B，运算放大器U1A同相输入端电压幅值低于反向 输入端电压幅值，U1A输出低电平信号，NPN型三极管Q1、Q2发射结、集电结反偏截止，开关变 换器主控1C的误差比较器输入端即Comp引脚电平上升为高电平信号，电路进入正常工作状 态，点B对应的电压幅值即为欠压保护状态恢复点。
[0056] 欠压触发点电压VA的幅值计算如公式1所示：
[0058]欠压恢复点电压VB的幅值计算如公式2所示：
[0060]根据公式1、2即可准确设计欠压保护触发点、恢复点。
[0061 ]过压保护状态工作过程:T3时刻之前，开关变换器输入电压为D，T3时刻，输入电压 逐渐升高，至T4时刻，输入电压上升至点F，运算放大器U1B同相输入端电压幅值高于反向输 入端电压幅值，U1B输出高电平信号，NPN型三极管Q1发射结、集电结导通，开关变换器主控 1C的误差比较器输入端即Comp引脚电平被拉至低电平信号，电路进入过压保护状态，点F对 应的电压幅值即为过压保护状态触发点电压。
[0062]同时刻，运算放大器U1A的同相输入端电压幅值低于反向输入端电压幅值，U1A继 续保持输出低电平状态，因 U1B输出的高电平信号，经电阻R12、R11分压后加在NPN型三极管 Q5发射结两端，Q5的发射结、集电结导通，NPN型三极管Q4发射结被短路，Q4集电结反偏截 止，电阻R1、电阻R2、电阻R3相串联，串联后的总电阻决定过压恢复点；T5时刻，输入电压开 始逐渐下降，T6时刻，输入电压下降至点E，运算放大器U1B同相输入端电压幅值低于反向输 入端电压幅值，U1B输出低电平信号，NPN型三极管Q1、Q5发射结、集电结反偏截止，NPN型三 极管Q4发射结、集电结正偏导通，开关变换器主控1C的误差比较器输入端即Comp引脚电平 上升为高电平信号，电路进入正常工作状态，点E对应的电压幅值即为过压保护状态恢复 点。
[0063]过压触发点电压VF的幅值计算如公式3所示：
[0065]过压恢复点电压VE的幅值计算如公式4所示：
[0067]根据公式3、4即可准确设计过压保护触发点、恢复点。
[0068] 第二实施例
[0069] 如图3所示为本实用新型第二实施例的过、欠压保护控制电路，与第一实施例的不 同在于，图1所示的NPN型三极管Ql、Q2、Q4、Q5也可以是NPN型M0S管，如图3所示，或者为NPN 型三极管与M0S管组合(此处不再一一列出详细组合），调整后电路的工作原理与第一实施 例完全一样，可实现同等功效。
[0070] 第三实施例
[0071] 图4示出了本实用新型第三实施例的过、欠压保护控制电路的电路原理框图，一种 过、欠压保护电路，包括:包括采样电路、参考电压信号Vref、直流电压源VDD、欠压比较及其 回差控制电路、过压比较及其回差控制电路、过、欠压控制信号输出电路、过压锁定电路。本 实施例与第一、第二实施例相比，不同之处在于，增加过压锁定电路，其他部分完全一致。本 实施例过压锁定电路的具体结构为：
[0072]过压锁定电路包括NPN型三极管Q3、启动电路控制信号，其中，NPN型三极管Q3的集 电极连接启动电路控制信号，Q3的基极连接至电阻R2、R3的公共节点，Q3的发射极连接至输 入地。
[0073] 启动电路控制信号工作原理为：当启动电路控制信号为高电平时，启动电路本身 的工作状态不受影响；当启动电路控制信号为低电平时，启动电路停止工作。
[0074] 调整后本实施例电路工作过程与第一实施例的区别仅在于过压锁定阶段，结合图 4所示的相关信号波形，讲述过压锁定阶段的工作原理:T6时刻之前电路的工作状态与实施 例一完全一样，T6时刻之后，输入电压逐渐上升，至T7时刻输入电压触发过压保护点，电路 进入过压保护状态，定义该阶段为预过压保护阶段;T7时刻之后，输入电压继续上升至T8时 刻之前，运算放大器U1B继续输出高电平，NPN型三极管Q5集电结正偏导通，Q4集电结反偏截 止，电阻R1、R2串联后对输入电压采样;输入电压继续上升，至T8时刻，NPN型三极管Q3发射 结、集电结均正偏导通，启动电路控制信号为低电平状态，启动电路停止工作，变换器过压 锁死，停止工作；同时，运算放大器U1A、U1B均停止工作，定义T8时刻之后电路的工作状态为 过压锁死阶段。
[0075]特别的，T8时刻之前启动电路控制信号输出均高电平状态，启动电路本身的工作 状态不受之影响；
[0076] 设定NPN型三极管Q3发射结电压为Vd，过压锁死状态对应电压Vkk的幅值计算如公 式5所示：
[0078] 根据公式5即可准确设计过压锁死状态点，避免功率回路开关管被过压损坏，同 时，启动电路停止工作，降低过压状态待机功耗并提高开关变换器可靠性。
[0079] 第四实施例
[0080] 第三实施例中，图4所示的NPN型三极管Ql、Q2、Q4、Q5也可以是NPN型M0S管，如图6 所示，或者为NPN型三极管与MOS管组合(此处不再一一列出详细组合），调整后电路的工作 原理与第一实施例完全一样，可实现同等功效。
[0081]以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视 为对本实用新型的限制，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精 神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范 围，这里不再用实施例赘述，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种过、欠压保护控制电路，用于与变换器的正极输入电压Vin、直流电压源VDD、参 考电压信号Vref连接后，根据变换器正极输入电压Vin的变化情况，向变换器主控1C的误差 比较器输入端输出过、欠压保护控制信号，以控制变换器进入保护状态，其特征在于:包括 采样电路、欠压控制电路、过压控制电路和控制信号输出电路， 所述采样电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，其中，正极输入电压Vin 通过依次串联的电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2和电阻R1回流到地；电阻R5与电阻R4的公 共节点引出作为第一采样点，用于提供给欠压控制电路；电阻R4与电阻R3的公共节点引出 作为第二采样点，用于提供给过压控制电路； 所述欠压控制电路，在变换器的正极输入电压Vin自欠压保护触发点电压逐渐升高时， 由串联的电阻R2、电阻R3、电阻R4与并联的电阻R6的总阻值决定退出欠压保护状态的恢复 点电压； 所述过压控制电路，在变换器的正极输入电压Vin自过压保护触发点电压逐渐降低时， 由串联的电阻R1、电阻R2、电阻R3的总阻值决定退出过压保护状态的恢复点电压。2. 根据权利要求1所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述欠压控制电路，包括 运算放大器U1A、二极管D1、N型开关管Q2、电阻R6、电阻R9和电阻R10,其中，运算放大器U1A 同相输入端连接参考电压信号Vref，运算放大器U1A的反相输入端连接至电容C1、电阻R4、 电阻R5三者的公共节点，运算放大器U1A的反相输入端还通过电阻R6与N型开关管Q2的集电 极相连，N型开关管Q2的发射极接地;运算放大器U1A输出端通过串联的电阻R9和电阻R10接 地;N型开关管Q2的基极连接至电阻R9与电阻R10的公共节点;运算放大器U1A的输出端还与 二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极作为欠压控制电路的输出，用于与控制信号输出电 路连接。3. 根据权利要求1所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述过压控制电路，包括 运算放大器U1B、二极管D2、直流电压源VDD、N型开关管Q4、N型开关管Q5、电阻R11、电阻R12、 电阻R13和电阻R14,其中，运算放大器U1B反相输入端与参考电压信号Vref连接，运算放大 器U1B同相输入端连接至电阻R4、电阻R3的公共节点；运算放大器U1B的输出端通过电阻R12 与N型开关管Q5基极连接，N型开关管Q5的发射极接地；电阻R11并联在N型开关管Q5的的基 极与发射极之间；直流电压源VDD通过串联的电阻R13和电阻R14接地，电阻R13与电阻R14的 公共节点分别与N型开关管Q5的集电极及N型开关管Q4的基极连接，N型开关管Q4的发射极 接地;N型开关管Q4的的集电极与电阻R1和电阻R2的公共节点连接;运算放大器U1B的输出 端还与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极作为过压控制电路的输出，用于与控制信号 输出电路连接。4. 根据权利要求1所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述控制信号输出电路， 包括电阻R7、电阻R8和N型开关管Q1，其中，电阻R7的一端与欠压控制电路和过压控制电路 的输出端连接，电阻R7的另一端与N型开关管Q1的基极连接，N型开关管Q1的发射极接地;电 阻R8并联在N型开关管Q1的基极与发射极之间;N型开关管Q1的集电极引出作为控制信号输 出电路的输出，用于与变换器主控1C的误差比较器输入端连接。5. 根据权利要求1所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述采样电路，还包括电 容C1，电容C1用于滤除开关变换器输入端的干扰信号，电容C1的一端连接至电阻R5与电阻 R4的公共节点，电容C1的另一端接地。6. 根据权利要求5所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述欠压控制电路，包括 运算放大器U1A、二极管D1、N型开关管Q2、电阻R6、电阻R9和电阻R10,其中，运算放大器U1A 同相输入端连接参考电压信号Vref，运算放大器U1A的反相输入端连接至电容C1、电阻R4、 电阻R5三者的公共节点，运算放大器U1A的反相输入端还通过电阻R6与N型开关管Q2的集电 极相连，N型开关管Q2的发射极接地;运算放大器U1A输出端通过串联的电阻R9和电阻R10接 地;N型开关管Q2的基极连接至电阻R9与电阻R10的公共节点;运算放大器U1A的输出端还与 二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极作为欠压控制电路的输出，用于与控制信号输出电 路连接。7. 根据权利要求5所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述过压控制电路，包括 运算放大器U1B、二极管D2、直流电压源VDD、N型开关管Q4、Q5、电阻R11、电阻R12、电阻R13和 电阻R14,其中，运算放大器U1B反相输入端与参考电压信号Vref连接，运算放大器U1B同相 输入端连接至电阻R4、电阻R3的公共节点;运算放大器U1B的输出端通过电阻R12与N型开关 管Q5基极连接，N型开关管Q5的发射极接地；电阻R11并联在N型开关管Q5的的基极与发射极 之间；直流电压源VDD通过串联的电阻R13和电阻R14接地，电阻R13与电阻R14的公共节点分 别与N型开关管Q5的集电极及N型开关管Q4的基极连接，N型开关管Q4的发射极接地;N型开 关管Q4的的集电极与电阻R1和电阻R2的公共节点连接;运算放大器U1B的输出端还与二极 管D2的阳极相连，二极管D2的阴极作为过压控制电路的输出，用于与控制信号输出电路连 接。8. 根据权利要求5所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述控制信号输出电路， 包括电阻R7、电阻R8和N型开关管Q1，其中，电阻R7的一端与欠压控制电路和过压控制电路 的输出端连接，电阻R7的另一端与N型开关管Q1的基极连接，N型开关管Q1的发射极接地;电 阻R8并联在N型开关管Q1的基极与发射极之间;N型开关管Q1的集电极引出作为控制信号输 出电路的输出，用于与变换器主控1C的误差比较器输入端连接。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述过、欠 压保护控制电路，还包括过压锁定电路，所述过压锁定电路包括NPN型三极管Q3和启动电路 控制端，其中，NPN型三极管Q3的集电极与启动电路控制端连接，NPN型三极管Q3的基极与电 阻R3和电阻R2的公共节点连接，NPN型三极管Q3的发射极接地;在变换器的正极输入电压 Vin自过压保护触发点电压逐渐升高至设定的过压锁定点电压时，NPN型三极管Q3导通，使 启动电路控制端为低电平状态，用于控制启动电路停止工作。10. 根据权利要求2或6所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述N型开关管Q2为 NPN型三极管或NPN型MOS管。11. 根据权利要求3或7所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述N型开关管Q4和 N型开关管Q5为NPN型三极管或NPN型MOS管。12. 根据权利要求4或8所述的过、欠压保护控制电路，其特征在于:所述N型开关管Q1为 NPN型三极管或NPN型MOS管。13. -种采样电路，适用于变换器的过压、欠压保护控制电路，用以根据变换器正极输 入电压Vin的变化情况，向过压、欠压保护控制电路的欠压控制电路和过压控制电路提供采 样信号，其特征在于:所述采样电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，其中， 正极输入电压Vin通过依次串联的电阻R5、电阻R4、电阻R3、电阻R2和电阻R1回流到地；电阻 R5与电阻R4的公共节点引出作为第一采样点，用于提供给欠压控制电路；电阻R4与电阻R3 的公共节点引出作为第二采样点，用于提供给过压控制电路。
【文档编号】H02H3/24GK205453099SQ201521112090
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月25日
【发明人】金若愚, 开秋月, 王志燊
【申请人】广州金升阳科技有限公司