一种多功能电源保护电路的制作方法

文档序号:10897299
一种多功能电源保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能电源保护电路,该电源保护电路设置在外部直流电源和开关电源电路之间,所述的电源保护电路包括输入过压过流模块、输入欠压模块和输出限流模块;所述的外部直流电源电压调节范围为15V~150V,所述的输入过压过流模块输入端连接外部直流电源,输出端为开关电源输入端VCC1,所述的输入欠压模块分别连接外部直流电源和开关电源电路,所述的输出限流模块连接开关电源电路和输入欠压模块。与现有技术相比,本实用新型能够在宽电压输入范围内提供多种功能的保护,同时电路调试方便。
【专利说明】
一种多功能电源保护电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电源保护电路,尤其是涉及一种多功能电源保护电路。
【背景技术】
[0002]铁路车载设备电源提供的电源的功率大小,以及电压、电流的稳定性,都将影响车载终端设备的性能以及使用寿命。因此需要合理的电源保护电路保证电源的可靠供电。目前电源保护电路的设计种类比较多,但一般对应的电压输入范围比较窄,并且提供的保护并不全面,不能满足铁路车载设备电源保护电路的要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多功能电源保护电路。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种多功能电源保护电路,该电源保护电路设置在外部直流电源和开关电源电路之间,所述的电源保护电路包括输入过压过流模块、输入欠压模块和输出限流模块;
[0006]所述的外部直流电源电压调节范围为15V?150V,所述的输入过压过流模块输入端连接外部直流电源,输出端为开关电源输入端VCCl,所述的输入欠压模块分别连接外部直流电源和开关电源电路,所述的输出限流模块连接开关电源电路和输入欠压模块。
[0007]所述的开关电源电路包括多谐振荡器P1、开关管Q3、开关管Q7、变压器Tl、二极管D11、二极管D12和电感L2,多谐振荡器Pl正相输出端连接开关管Q3栅极,多谐振荡器Pl反相输出端连接开关管Q7栅极,开关管Q3漏极连接变压器Tl初级第一线圈4号抽头,开关管Q7漏极连接变压器Tl原边第一线圈6号抽头,接变压器Tl原边第一线圈中间抽头为5号抽头,该5号抽头连接开关电源输入端VCCl,开关管Q3和开关管Q7源极相互连接并形成参考地LI,变压器Tl副边线圈I号抽头连接二极管D15阳极,变压器Tl副边线圈3号抽头连接二极管Dll阳极,二极管Dll和二极管D15阴极连接电感L2—端,电感L2另一端为开关电源电压输出端正极,变压器Tl副边线圈2号抽头接地。
[0008]所述的输入过压过流模块包括过压单元、过流单元和过压过流输出保护单元,所述的过压过流电压输出单元输入端连接外部直流电源,输出端设有两路,一路为正常输出通道,另一路为异常输出通道,两个输出通道输出端相互连接形成开关电源输入端VCC1,所述的过压单元和过流单元均通过开关管Q5连接至过压过流输出保护单元,所述的开关管Q5串联于正常输出通道内。
[0009]所述的开关管Q5漏极连接外部直流电源输出正极,开关管Q5源极串联连接电阻R24—端,电阻R24另一端为开关电源输入端VCCl,所述的异常输出通道包括热敏电阻RTl,所述的热敏电阻一端连接开关管Q5漏极,另一端连接开关电源输入端VCCl;
[0010]所述的过压单元包括第一电源VCC_U1、第一比较器Ul、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、三端可调分流基准源Q4、二极管DI,所述的第一电源VCC_U1通过电阻R3连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阳极连接开关电源输入端VCCl,三端可调分流基准源Q4参考端连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阴极为2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul正输入端通过电阻R5连接2.495V参考电压输出端,第一比较器UI正输入端还通过电阻R8连接开关电源输入端VCCI对应的参考地GND_VCC I,第一比较器Ul负输入端通过电阻R4连接2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul负输入端还通过电阻R7连接开关电源输入端VCCl,第一比较器Ul输出端连接二极管Dl阴极,二极管Dl阳极连接开关管Q5栅极;
[0011 ] 所述的过流单元包括第二比较器U2、电阻R12、电阻R14、电阻R22和二极管D3,第二比较器U2正输入端通过电阻R12连接2.495V参考电压输出端,第二比较器U2正输入端还通过电阻R14连接开关电源输入端VCCl,第二比较器U2负输入端通过电阻R22连接开关管Q5源极,第二比较器U2输出端连接二极管D3阴极,二极管D3阳极连接开关管Q5栅极。
[0012]所述的输入欠压模块包括欠压检测单元、39V电压自举单元和欠压反馈单元,所述的欠压检测单元输入端连接外部直流电源,欠压检测单元电压输出端连接39V电压自举单元,39V电压自举单元连接开关电源电路,所述的欠压反馈保护单元分别连接欠压检测单元、开关电源电路和39V电压自举单元。
[0013]所述的欠压检测单元包括第三比较器U3、2.5V参考电压源、第二电源VCC_U2、电阻R6、电阻R19、电阻R23、二极管D2、二极管D4、二极管V1、三极管Q1、开关管Q2和电阻R9,二极管D4阳极连接外部直流电源正极输出端,二极管D4阴极通过电阻R23连接第三比较器U3正输入端,第三比较器U3正输入端还通过电阻R19连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,第三比较器U3负输入端连接2.5V参考电压源,第三比较器U3输出端连接二极管D2阴极,二极管D2阳极通过电阻R6连接三极管Ql基极,三极管Ql发射极连接第二电源VCC_U2,三极管Ql集电极连接二极管Vl阳极,二极管Vl阳极连接开关管Q2栅极,开关管Q2漏极连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,开关管Q2栅极还通过电阻R9连接开关管Q2源极,开关端Q2源极为欠压检测单元电压输出端;
[0014]39V电压自举单元包括与变压器Tl原边第一线圈耦合的原边第二线圈、二极管整流电路、电容Cl I和二极管D13,原边第二线圈连接二极管整流电路,所述的二极管整流电路正极输出端连接电容Cll正极,二极管整流电路负极输出端连接电容Cll负极,电容Cll正极连接二极管D13阳极,二极管D13阴极连接开关电源输入端VCCI,电容C11负极连接所述的欠压检测单元电压输出端;
[0015]所述的欠压反馈保护单元包括与变压器Tl原边第二线圈耦合的原边第三线圈、二极管D7、二极管D10、电阻R2和控制芯片U4,原边第三线圈9号抽头连接二极管D7阳极,原边第三线圈11号抽头连接二极管DlO阳极,原边第三线圈10号抽头连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,二极管D7阳极连接反馈电压端子Fl,二极管DlO阴极为芯片供电电源输出端VDD,所述的反馈电压端子Fl通过电阻R2连接控制芯片U4的2号管脚,所述的芯片供电电源输出端VDD连接控制芯片U4的7号管脚。
[0016]所述的输出限流模块包括开关管Q6、电阻R15、电阻R31、电阻R33、电阻R34、二极管D9、二极管D18和电容C15,开关管Q6栅极通过电阻R31连接控制芯片U4的6号管脚,开关管Q6漏极连接开关电源电路中的参考地LI,开关管Q6源极通过电阻R34连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,控制芯片U4的3号管脚通过电阻R15连接二极管D18阴极,二极管D18阳极通过电阻R33连接控制芯片U4的6号管脚,二极管D9阳极连接二极管D18阳极,二极管D9阴极连接开关管Q6源极,二极管D9阳极还通过电容C15连接至开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1。
[0017]所述的控制芯片U4为UC284XA。
[0018]与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:
[0019](I)本实用新型电源保护电路可实现外部直流电源在15V?150V调节范围内变化时的输入过压、过流保护、欠压保护及输出限流保护,能够实现较宽电压范围内的保护,保护性能较好;
[0020](2)输入过压过流模块中的过压单元的第一比较器Ul正输入端通过电阻R5和电阻R8串联对电压(VCCI+2.495) V分压,第一比较器Ul负输入端通过电阻R4和电阻R7串联对基准电压2.495V分压得到,而VCCl大小约等于外部直流电源电压,因此调节电阻R5、电阻R8、电阻R4和电阻R7的大小便能确定外部直流电源的上限值大小,最大上限可以到达150V;同样对于输入欠压模块,通过调节第三比较器U3外围电阻能实现外部直流电源下限电压的调节,且最小下限可以到达15V;
[0021](3)本实用新型实现了输入过压、输入过流、输入欠压和输出限流四种保护,保护全面,使得开关电源安全性能提高;
[0022](4)输入过压过流模块、输入欠压模块和输出限流模块相互之间比较独立,后期的电路测试及调试工作更方便。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型输入过压过流模块电路原理图;
[0024]图2为本实用新型输入欠压模块和开关电源电路的电路原理图;
[0025]图3为本实用新型输出限流模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0027]实施例
[0028]如图1?3所示,一种多功能电源保护电路,该电源保护电路设置在外部直流电源和开关电源电路之间,电源保护电路包括输入过压过流模块、输入欠压模块和输出限流模块;外部直流电源正极为DC_I N+,外部直流电源负极为DC_IN_,外部直流电源的电压调节范围为15V?150V,输入过压过流模块输入端连接外部直流电源,输出端为开关电源输入端VCCl,输入欠压模块分别连接外部直流电源和开关电源电路,输出限流模块连接开关电源电路和输入欠压模块。
[0029]如图2所示,开关电源电路包括多谐振荡器Pl、开关管Q3、开关管Q7、变压器Tl、二极管D11、二极管D12和电感L2,多谐振荡器Pl正相输出端连接开关管Q3栅极,多谐振荡器Pl反相输出端连接开关管Q7栅极,开关管Q3漏极连接变压器Tl初级第一线圈4号抽头,开关管Q7漏极连接变压器Tl原边第一线圈6号抽头,接变压器Tl原边第一线圈中间抽头为5号抽头,该5号抽头连接开关电源输入端VCCl,开关管Q3和开关管Q7源极相互连接并形成参考地LI,变压器Tl副边线圈I号抽头连接二极管D15阳极,变压器Tl副边线圈3号抽头连接二极管Dll阳极,二极管Dll和二极管D15阴极连接电感L2—端,电感L2另一端为开关电源电压输出端正极,变压器Tl副边线圈2号抽头接地。
[0030]具体的,如图1所示,输入过压过流模块包括过压单元、过流单元和过压过流输出保护单元,过压过流电压输出单元输入端连接外部直流电源,输出端设有两路,一路为正常输出通道,另一路为异常输出通道,两个输出通道输出端相互连接形成开关电源输入端VCCl,过压单元和过流单元均通过开关管Q5连接至过压过流输出保护单元,开关管Q5串联于正常输出通道内。开关管Q5漏极连接外部直流电源输出正极,开关管Q5源极串联连接电阻R24—端,电阻R24另一端为开关电源输入端VCCl,异常输出通道包括热敏电阻RTl,热敏电阻一端连接开关管Q5漏极,另一端连接开关电源输入端VCCl;过压单元包括第一电源VCC_U1、第一比较器Ul、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、三端可调分流基准源Q4、二极管Dl,第一电源VCC_U1通过电阻R3连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阳极连接开关电源输入端VCCl,三端可调分流基准源Q4参考端连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阴极为2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul正输入端通过电阻R5连接2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul正输入端还通过电阻R8连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,第一比较器Ul负输入端通过电阻R4连接2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul负输入端还通过电阻R7连接开关电源输入端VCCl,第一比较器Ul输出端连接二极管Dl阴极,二极管Dl阳极连接开关管Q5栅极。上述过压单元工作原理为:第一电源VCC_U1通过电阻R3和三端可调分流基准源Q4支路提供相对于开关电源输入端VCCl的2.495V基准电压(以VCCl作为参考地),由电阻R4和电阻R7串联对基准电压2.495V分压得到第一比较器Ul负输入端即图中管脚6的电位(以VCCl作为参考地),第一比较器Ul正输入端即图中管脚5的电位由电阻R5和电阻R8串联对电压(VCCI+2.495) V分压得到。当输入电压小于上限电压150V时第一比较器Ul正输入端的电位大于第一比较器Ul负输入端的电位,第一比较器Ul输出高电平,使二极管Dl反向截止,开关管Q5的栅极为高电平,开关管Q5保持导通,正常输出通道工作,开关电源输入端VCCl电压正常。同理,当输入电压大于上限电压150V时,第一比较器Ul输出低电平,二极管Dl正向导通,开关管Q5的栅极为低电平,开关管Q5截止,正常输出通道关闭,转而异常输出通道工作,由于异常输出通道内热敏电阻RTI为PTC热敏电阻,热敏电阻RTI发热导致电阻值剧增,开关电源输入端VCCl电压快速减小,直至无法维持开关电源电路正常工作而得到保护。
[0031]输入过压过流模块中过流单元包括第二比较器U2、电阻R12、电阻R14、电阻R22和二极管D3,第二比较器U2正输入端通过电阻R12连接2.495V参考电压输出端,第二比较器U2正输入端还通过电阻R14连接开关电源输入端VCC1,第二比较器U2负输入端通过电阻R22连接开关管Q5源极,第二比较器U2输出端连接二极管D3阴极,二极管D3阳极连接开关管Q5栅极。该过流单元工作原理:电阻R12和电阻R14串联对2.495V参考电压输出端的2.495V参考电压(以开关电源输入端VCCl作为参考地)进行分压,作为第二比较器U2正输入端即图中管脚3的输入电位,第二比较器U2负输入端即图中管脚2监测电阻R24入端的电压,电阻R12和电阻R14阻值固定后,第二比较器U2正输入端电位固定(以开关电源输入端VCCl作为参考地),设流过正常输出通道的电流为I,则第二比较器U2负输入端的电位为(I*R24),这里R24表示电阻R24的阻值大小,如果电流I变大,第二比较器U2负输入端的电位升高,当电流超过一个规定的阈值(设置为额定最大输入电流的1.2倍)时使第二比较器U2负输入端的电位大于第二比较器U2正输入端的电位,这时第二比较器U2输出端电位由高电平变为低电平,导致开关管Q5的工作状态由导通变为截止,正常输出通道关闭,转而异常输出通道工作,由于异常输出通道内热敏电阻RTl为PTC热敏电阻,热敏电阻RTl发热导致电阻值剧增,开关电源输入端VCCl电压快速减小,直至无法维持开关电源电路正常工作而得到保护。
[0032]如图2、图3所示,输入欠压模块包括欠压检测单元、39V电压自举单元和欠压反馈单元,欠压检测单元输入端连接外部直流电源,欠压检测单元电压输出端连接39V电压自举单元,39V电压自举单元连接开关电源电路,欠压反馈保护单元分别连接欠压检测单元、开关电源电路和39V电压自举单元。欠压检测单元包括第三比较器U3、2.5V参考电压源、第二电源VCC_U2、电阻R6、电阻R19、电阻R23、二极管D2、二极管D4、二极管V1、三极管Q1、开关管Q2和电阻R9,二极管D4阳极连接外部直流电源正极输出端,二极管D4阴极通过电阻R23连接第三比较器U3正输入端,第三比较器U3正输入端还通过电阻R19连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,第三比较器U3负输入端连接2.5V参考电压源,第三比较器U3输出端连接二极管D2阴极,二极管D2阳极通过电阻R6连接三极管Ql基极,三极管Ql发射极连接第二电源VCC_U2,三极管Ql集电极连接二极管Vl阳极,二极管Vl阳极连接开关管Q2栅极,开关管Q2漏极连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,开关管Q2栅极还通过电阻R9连接开关管Q2源极,开关端Q2源极为欠压检测单元电压输出端;39V电压自举单元包括与变压器Tl原边第一线圈耦合的原边第二线圈、二极管整流电路、电容Cll和二极管D13,原边第二线圈连接二极管整流电路,二极管整流电路正极输出端连接电容Cl I正极,二极管整流电路负极输出端连接电容C11负极,电容Cl I正极连接二极管D13阳极,二极管D13阴极连接开关电源输入端VCCl,电容CU负极连接欠压检测单元电压输出端;欠压反馈保护单元包括与变压器Tl原边第二线圈耦合的原边第三线圈、二极管D7、二极管D10、电阻R2和控制芯片U4,原边第三线圈9号抽头连接二极管D7阳极,原边第三线圈11号抽头连接二极管DlO阳极,原边第三线圈10号抽头连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,二极管D7阳极连接反馈电压端子Fl,二极管DlO阴极为芯片供电电源输出端VDD,所述的反馈电压端子Fl通过电阻R2连接控制芯片U4的2号管脚,所述的芯片供电电源输出端VDD连接控制芯片U4的7号管脚,控制芯片U4为UC284XA。输入欠压模块工作原理为:输入电压经由电阻R23和电阻R19组成的串联电路进行分压,第三比较器U3正输入端即图中管脚5的电位是输入电压在电阻R19上的压降,当输入电压大于最低输入电压门限时,第三比较器U3正输入端的电位大于第三比较器U3负输入端的电位(2.5V),第三比较器U3输出端电位为高电平,二极管D2截止,开关管Ql和开关管Q2处于关闭状态,开关电源电路正常工作。当输入电压小于最低输入电压门限时,第三比较器U3正输入端的电位小于第三比较器U3负输入端的电位(2.5V),第三比较器U3输出端电位为高电平,二极管D2导通,开关管Ql和开关管Q2处于开启状态,39V电压自举单元输出的39V电压直接接至外部直流电源的输入回路,并被迅速拉低至输入欠压值且电流陡增,导致图3中控制芯片U4输出脉宽迅速收窄,电源的其他几组输出电压同时陡降,其中包括控制芯片U4的芯片供电电源输出端VDD的电压下降至低于控制芯片U4关闭电压(7.6V),控制芯片U4停止工作,开关电源电路无输出,当输入恢复正常时,开关电源电路正常工作。
[0033]如图3所示输出限流模块包括开关管Q6、电阻R15、电阻R31、电阻R33、电阻R34、二极管D9、二极管D18和电容C15,开关管Q6栅极通过电阻R31连接控制芯片U4的6号管脚,开关管Q6漏极连接开关电源电路中的参考地LI,开关管Q6源极通过电阻R34连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,控制芯片U4的3号管脚通过电阻R15连接二极管D18阴极,二极管D18阳极通过电阻R33连接控制芯片U4的6号管脚,二极管D9阳极连接二极管D18阳极,二极管D9阴极连接开关管Q6源极,二极管D9阳极还通过电容C15连接至开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1。输出限流模块的工作原理为:开关管Q6的源极接入电阻R34,电阻R34为限流取样电阻,该电阻的大小由控制芯片U4的内部参数及电源设定的限流值决定,当负载设备因故障而过载时,开关管Q6的导通电流也随之增加,电阻R34上的压降同步上升,经控制芯片U4的3号管脚接至芯片内部的电流比较器促使输出脉宽变窄,使输出电压迅速下降,最终使开关管Q6的导通电流不再上升,从而起到限流作用,防止由于负载设备超负荷导致输入开关电流增加,造成开关管因过热而损坏及受电电路故障面扩大。
【主权项】
1.一种多功能电源保护电路,其特征在于,该电源保护电路设置在外部直流电源和开关电源电路之间,所述的电源保护电路包括输入过压过流模块、输入欠压模块和输出限流丰旲块; 所述的外部直流电源电压调节范围为15V?150V,所述的输入过压过流模块输入端连接外部直流电源,输出端为开关电源输入端VCCl,所述的输入欠压模块分别连接外部直流电源和开关电源电路,所述的输出限流模块连接开关电源电路和输入欠压模块。2.根据权利要求1所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的开关电源电路包括多谐振荡器P1、开关管Q3、开关管Q7、变压器Tl、二极管Dll、二极管D12和电感L2,多谐振荡器Pl正相输出端连接开关管Q3栅极,多谐振荡器Pl反相输出端连接开关管Q7栅极,开关管Q3漏极连接变压器Tl初级第一线圈4号抽头,开关管Q7漏极连接变压器Tl原边第一线圈6号抽头,接变压器Tl原边第一线圈中间抽头为5号抽头,该5号抽头连接开关电源输入端VCCl,开关管Q3和开关管Q7源极相互连接并形成参考地LI,变压器Tl副边线圈I号抽头连接二极管D15阳极,变压器Tl副边线圈3号抽头连接二极管Dll阳极,二极管Dll和二极管D15阴极连接电感L2—端,电感L2另一端为开关电源电压输出端正极,变压器Tl副边线圈2号抽头接地。3.根据权利要求1所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的输入过压过流模块包括过压单元、过流单元和过压过流输出保护单元,所述的过压过流电压输出单元输入端连接外部直流电源,输出端设有两路,一路为正常输出通道,另一路为异常输出通道,两个输出通道输出端相互连接形成开关电源输入端VCC1,所述的过压单元和过流单元均通过开关管Q5连接至过压过流输出保护单元,所述的开关管Q5串联于正常输出通道内。4.根据权利要求3所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的开关管Q5漏极连接外部直流电源输出正极,开关管Q5源极串联连接电阻R24—端,电阻R24另一端为开关电源输入端VCCl,所述的异常输出通道包括热敏电阻RTl,所述的热敏电阻一端连接开关管Q5漏极,另一端连接开关电源输入端VCCl; 所述的过压单元包括第一电源VCCJJl、第一比较器Ul、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、三端可调分流基准源Q4、二极管D1,所述的第一电源VCC_U1通过电阻R3连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阳极连接开关电源输入端VCCl,三端可调分流基准源Q4参考端连接三端可调分流基准源Q4阴极,三端可调分流基准源Q4阴极为2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul正输入端通过电阻R5连接2.495V参考电压输出端,第一比较器UI正输入端还通过电阻R8连接开关电源输入端VCCI对应的参考地GND_VCC I,第一比较器Ul负输入端通过电阻R4连接2.495V参考电压输出端,第一比较器Ul负输入端还通过电阻R7连接开关电源输入端VCCl,第一比较器Ul输出端连接二极管Dl阴极,二极管Dl阳极连接开关管Q5栅极; 所述的过流单元包括第二比较器U2、电阻R12、电阻R14、电阻R22和二极管D3,第二比较器U2正输入端通过电阻R12连接2.495V参考电压输出端,第二比较器U2正输入端还通过电阻R14连接开关电源输入端VCCl,第二比较器U2负输入端通过电阻R22连接开关管Q5源极,第二比较器U2输出端连接二极管D3阴极,二极管D3阳极连接开关管Q5栅极。5.根据权利要求2所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的输入欠压模块包括欠压检测单元、39V电压自举单元和欠压反馈单元,所述的欠压检测单元输入端连接外部直流电源,欠压检测单元电压输出端连接39V电压自举单元,39V电压自举单元连接开关电源电路,所述的欠压反馈保护单元分别连接欠压检测单元、开关电源电路和39V电压自举单元。6.根据权利要求5所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的欠压检测单元包括第三比较器U3、2.5V参考电压源、第二电源VCC_U2、电阻R6、电阻Rl9、电阻R23、二极管D2、二极管D4、二极管V1、三极管Q1、开关管Q2和电阻R9,二极管D4阳极连接外部直流电源正极输出端,二极管D4阴极通过电阻R23连接第三比较器U3正输入端,第三比较器U3正输入端还通过电阻R19连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,第三比较器U3负输入端连接2.5V参考电压源,第三比较器U3输出端连接二极管D2阴极,二极管D2阳极通过电阻R6连接三极管Ql基极,三极管Ql发射极连接第二电源VCC_U2,三极管Ql集电极连接二极管Vl阳极,二极管Vl阳极连接开关管Q2栅极,开关管Q2漏极连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,开关管Q2栅极还通过电阻R9连接开关管Q2源极,开关端Q2源极为欠压检测单元电压输出端; 39V电压自举单元包括与变压器Tl原边第一线圈耦合的原边第二线圈、二极管整流电路、电容Cll和二极管D13,原边第二线圈连接二极管整流电路,所述的二极管整流电路正极输出端连接电容Cl I正极,二极管整流电路负极输出端连接电容Cl I负极,电容Cl I正极连接二极管D13阳极,二极管D13阴极连接开关电源输入端VCCl,电容CU负极连接所述的欠压检测单元电压输出端; 所述的欠压反馈保护单元包括与变压器Tl原边第二线圈耦合的原边第三线圈、二极管D7、二极管D10、电阻R2和控制芯片U4,原边第三线圈9号抽头连接二极管D7阳极,原边第三线圈11号抽头连接二极管DlO阳极,原边第三线圈10号抽头连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,二极管D7阳极连接反馈电压端子F1,二极管DlO阴极为芯片供电电源输出端VDD,所述的反馈电压端子Fl通过电阻R2连接控制芯片U4的2号管脚,所述的芯片供电电源输出端VDD连接控制芯片U4的7号管脚。7.根据权利要求6所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的输出限流模块包括开关管Q6、电阻R15、电阻R31、电阻R33、电阻R34、二极管D9、二极管D18和电容C15,开关管Q6栅极通过电阻R31连接控制芯片U4的6号管脚,开关管Q6漏极连接开关电源电路中的参考地LI,开关管Q6源极通过电阻R34连接开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1,控制芯片U4的3号管脚通过电阻R15连接二极管D18阴极,二极管D18阳极通过电阻R33连接控制芯片U4的6号管脚,二极管D9阳极连接二极管D18阳极,二极管D9阴极连接开关管Q6源极,二极管D9阳极还通过电容C15连接至开关电源输入端VCCl对应的参考地GND_VCC1。8.根据权利要求7所述的一种多功能电源保护电路,其特征在于,所述的控制芯片U4为UC284XA。
【文档编号】H02H3/00GK205583638SQ201620295591
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】姚金超, 房千里, 李长远, 余小红, 代萌, 郭晓旭, 杜运峰, 俞咪娜, 王彦翔, 王莉, 安耀霞, 姜昆鹏, 余园园, 封烨, 李祝君, 刘宏伟
【申请人】上海铁路通信有限公司
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