专利名称：大功率开关电源过热、过压保护时降额电路和方法
技术领域：
本发明涉及领域大功率开关电源过热、过压保护领域，具体涉及一种大功率开关
电源过热、过压保护时降额电路和方法。
背景技术：
目前市场上的大功率开关电源，出现过热、过压保护时，直接关机保护设备，使用 户不能继续使用设备。像大功率感应加热电源可能造成正在加热物因保护而终止加热，从 而造成加热物不能正常使用，给用户带来经济损失；再如电焊机如正在焊接，突然因保护而 造成焊条浪费；同样道理，充电机因保护而不能继续充电，而造成效率低下。
过热保护一般出现在环境温度过高，设备排热风机因故障不能正常工作，设备通 风不畅(如空气过滤网灰尘较多未及时清洗，进、出风口受阻等)；过压保护一般出现在供 电系统电压异常，或发电机供电压不稳，设备本身内部故障等因素造成。若用户正在使用 时，出现过热或过压保护， 一般情况都会影响被加工物的质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大功率开关电源过热、过压保护时降额电路
和方法，在出现过热或过流保护时，采用降额方法，在不影响大功率开关电源的工作前提
下，达到实时保护大功率开关电源的目的。 为解决上述问题，本发明的技术方案为 —种大功率开关电源过热、过压保护时降额电路，由分压采样电路、采样信号脉宽 和频率控制电路、稳压电路、单片机控制电路、DC/DC变换器控制电路、功率放大电路和P丽 控制电路组成，其特征在于所述分压采样电路由电阻Rx2、R24和电容C37组成，电阻Rx2、 R24各有一个接线端通过导线相互串联，电阻Rx2的另一个接线端接直流电源，电阻R24的 另一个接线端接地，电容C37并联在电阻R24的两端； 所述采样信号脉宽和频率控制电路由电容C6、 C13和C14、变压器T2、桥式整流电 路Bridge2以及光耦TLP521-1 (U2)和TLP521-1 (U4)组成，电容C6、 C13和C14组成滤波 电路，电容C6、 C13通过导线相互串联后与电容C14并联，其中由电容C6、 C13组成的串联 电路的两端连接有电源连接器Jpowerl，电容C6、 C13之间的连线上设有一接线端，从此接 线端引出导线，连接到电源连接器Jpowerl上；滤波电路的输出端，即电容C14的两端并联 在变压器T2的1、3端，整流电路Bridge2由四个二极管组成，整流电路Bridge2的输入端 并联有电容C15后，加载在变压器T的2、4端；整流电路Bridge2的输出端3接地，输出端 1通过导线分别串接有电感L0，整流电路Bridge2的这个输出端与电感L0之间的连线上 设有一接线端，从此接线端引出导线，串接电容C18后接地；电感L0的另一个接线端还通 过导线串接电容C18x后接地，电感L0的这个接线端与电容C18x之间的连线上也设有一 接线端，从此接线端引出导线，接有一直流电源；光耦TLP521-1(U2)的二个输入端1、2分 别通过导线串接有电阻R3、 R4后与连接器Jphasel连接，光耦TLP521-1(U2) 二个输入端1、2之间还并联有二极管D2 ;光耦TLP521-1 (U2)的二个输出端3、4之间接有跳线JP1，其 中光耦TLP521-1 (U2)的输出端4与跳线JP1对应接入的一端还共接+5V的直流电源，光 耦TLP521-1 (U2)的输出端3与跳线JP1对应接入的一端之间的连线上设有一个接线端， 从此接线端引出导线，连接有相并联的电阻R25和电容C17后接地；光耦TLP521-1(U4) 的二个输入端1、2分别通过导线串接滑动电阻R29和电阻R01后接入连接器Jinl，光耦 TLP521-1 (U4)的二个输出端3、4分别通过导线串接电阻R34和二极管D7后接地，其中光 耦TLP521-1 (U4)的输出端4与二极管D7之间的连线上还设有一接线端，从此接线端引出 导线，分别接到电容C01和电阻R31的一个接线端，电容C01的另一接线端接地，电阻R31 的另一接线端接+18V直流电源；光耦TLP521-1 (U4)的输出端3上还引出有导线，导线上分 别设有三个接线端，此三个接线端分别通过导线连接到电容C32、电阻R40的一个接线端和 二极管D6的阴极，电容C32的另一接线端与电阻R34共接地，电阻R40的另一接线端接入 main端，二极管D6的阳极接+5V直流电源； 所述稳压电路包括有稳压管7818，的Vin端和Vout端分别接一直流电源和+18V 直流电源，GND端接地； 所述单片机控制电路包括有单片机ATMEGA8 (U8)，单片机ATMEGA8 (U8)的PD0端 与PD1端通过导线共接有连接器C0N7， PB6端与PB7端通过导线共接有连接器C0N4， PB2 端、PB3端、PB4端以及PB5通过导线共接有连接器C0N5， PC2端、PC3端以及PC4端通过导 线分别对应接有一个连接器C0N2 ;从单片机ATMEGA8 (U8)的PD2端、PC3端以及PC4端与 对应连接的连接器C0N2之间的连线上分别设有一个接线端，从每个接线端分别向左右两 侧引出导线，其中左导线上分别串接电容C36、C35、 C34后共接地，右侧导线上分别串接电 阻R38、 R37、 R36后共接+5V直流电源；单片机ATMEGA8 (U8)的PD7端通过导线串接电容 C7后接地，其中PD7端与电容C7之间的连线上设有接线端，从接线端引出导线接到滑动变 阻P0T2的一个接线端，滑动变阻P0T2的另两个接线端分别接+5V直流电源和地；单片机 ATMEGA8 (U8)的PC6端通过导线接到相并联的电阻R26和电容C41的一个接线端，电阻R26 的另一接线端接+5V直流电源，电容C41的另一接线端接地；单片机ATMEGA8(U8)的PBO端 通过导线串接有电阻R19后接入shutdown端；单片机ATMEGA8(U8)的PB1端通过导线连接 有相互串联的电阻R39运放LM358，电阻R39和运放LM358之间的连线上设有二个接线端， 其中连接电容C16的接线端为main端，此二个接线端分别通过导线串接到电容C16和跳线 JP2的一个接线端，电容C16的另一接线端接地，跳线JP2的另一接线端接+5V直流电源；运 放LM358的正相输入端与电阻R39串联，运放LM358的反相输入端与输出端之间通过导线 串接滑动变阻R30，运放LM358反相输入端与滑动变阻R30之间的连线上设有一接线端，从 此接线端引出导线，接到电阻R2的一个接线端，电阻R2的另一接线端接地；运放LM358的 正负电源端分别接+18V直流电源和地，运放LM358的正电源端还通过导线串接电容C2后 接地；其中，电阻R39和电容C16组成D/A转换电路，运放LM358及其外围电路组成差异调 节电路； 所述DC/DC变换器控制电路包括有单片双极型线性集成芯片MC34063，单片双极 型线性集成芯片MC34063的IPK端、IDC端以及ISWC端通过导线串接电阻R6后与VCC端 共接+18V的直流电源，单片双极型线性集成芯片MC34063的TCAP端通过导线接到二个相 互并联的电容C3和C3x的一个接线端，电容C3和C3x的另一接线端共接地；单片双极型线性集成芯片MC34063的ISWE端通过导线串接二极管Dl，且二极管Dl的阴极与ISWE端相 连，其中单片双极型线性集成芯片MC34063的ISWE端与二极管D1的连线上设有一接线端， 从此接线端引出导线，串接有电感LI和三个相互并联的电容C24、 C30和C31后接地，电容 C24、C30和C31还共接+5V的直流电源；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端通过 导线串联电阻R10后接地；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端与电阻RIO之间的 连线上以及电感L1和电容之间的连线上分别设有一个接线端，此二个接线端之间通过导 线串联有电阻R8 ; 所述功率放大电路由三极管Qa5、 Qa6、 Qa7、 Qa8、 Qb5、 Qb6、 Qb7、 Qb8组成，三极管 Qa5的发射极与三极管Qa7的发射极通过导线相连接，三极管Qa5的集电极与三极管Qa7的 集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qa5的基极与三极管Qa7的基极共接电阻Ra3后 接入输出端outa，三极管Qa5的集电极还通过导线串接电容Cal后接地；三极管Qa6的发 射极与三极管Qa8的发射极通过导线相连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的集电极 分别接+18V直流电源和地，三极管Qa6的基极与三极管Qa8的基极共接电阻Ra4后接入输 出端outb，三极管Qa6的集电极还通过导线串接电容Ca4后接地；三极管Qa5的发射极与 三极管Qa7的发射极之间的连线上设有第一接线端，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的 集电极之间的连线上设有第二接线端，第一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接 器Jal，第一接线端、第二接线端与连接器Jal之间的连线上还分别设有接线端，从此二个 接线端引出导线，分别连接二极管Da3、 Da4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的 发射极通过导线相连接，三极管Qb5的集电极与三极管Qb7的集电极分别接+18V直流电源 和地，三极管Qb5的基极与三极管Qb7的基极共接电阻Rb3后接入输出端outc，三极管Qb5 的集电极还通过导线串接电容Cb3后接地；三极管Qb6的发射极与三极管Qb8的发射极通 过导线相连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qb8的集电极分别接+18V直流电源和地，三 极管Qb6的基极与三极管Qb8的基极共接电阻Rb4后接入输出端outd，三极管Qb6的集电 极还通过导线串接电容Cb4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的发射极之间的连 线上设有第一接线端，三极管Qb6的集电极与三极管Qb8的集电极之间的连线上设有第二 接线端，第一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接器Jbl，第一接线端、第二接线 端与连接器Jbl之间的连线上还分别设有接线端，从此二个接线端引出导线，分别连接二 极管Db3、Db4后接地； 所述P丽控制电路包括有socket芯片，socket芯片的I_SENSE0端通过导线接有 连接器Jsensel， shutdown控制端接入所述单片机控制电路中单片机ATMEGA8 (U8)的PBO
丄山
顺； —种大功率开关电源过热、过压保护时降额方法，其特征在于其方法包括以下步 骤 (1)、采集正在运行的大功率开关电源的电压和温度信号，得到正在运行的大功率 开关电源的电压和温度采样信号； (2)、将所得的大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和温度保护 值进行比较，并记录正在运行的大功率开关电源的额定工作功率； (3)、按照上述步骤得出大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和 温度保护值进行比较的比较结果，如果正在运行的被测大功率开关的电压和温度采样信号值分别大于设定的电压和温度保护值，即出现过热或过压保护时，则降低大功率开关电源 的工作功率，使得大功率开关电源在低于额定工作功率的状态下运行，如果此时不再出现
过热或过压保护，则大功率开关电源降低后的工作功率继续运行；如果此时依然出现过热
或过压保护，再降低大功率开关电源的工作功率，如此时不再出现过热或过压保护，则大功
率开关电源在该工作功率状态下继续运行；如果仍然出现过热或过压保护，再继续降低大
功率开关电源的工作功率，反复重复上述步骤，直到不再出现过热或过压保护为止。 所述的大功率开关电源过热、过压保护时降额方法，其特征在于所述的每次降低
工作功率的额度为额定工作功率的10_5%。 本发明的有益效果 本发明在出现过热或过流保护时，采用降额方法，在不影响大功率开关电源的工 作前提下，实时保护了大功率开关电源，明显提高了大功率开关电源的使用实效。
图1为本发明电路结构原理图。
具体实施例方式
参见图1、2，一种大功率开关电源过热、过压保护时降额电路，由分压采样电路、采 样信号脉宽和频率控制电路、稳压电路、单片机控制电路、DC/DC变换器控制电路、功率放大 电路和P丽控制电路组成，分压采样电路由电阻Rx2、R24和电容C37组成，电阻Rx2、R24各 有一个接线端通过导线相互串联，电阻Rx2的另一个接线端接直流电源，电阻R24的另一个 接线端接地，电容C37并联在电阻R24的两端； 采样信号脉宽和频率控制电路由电容C6、 C13和C14、变压器T2、桥式整流电路 Bridge2以及光耦TLP521-1 (U2)和TLP521-1 (U4)组成，电容C6、 C13和C14组成滤波电 路，电容C6、 C13通过导线相互串联后与电容C14并联，其中由电容C6、 C13组成的串联电 路的两端连接有电源连接器Jpowerl，电容C6、 C13之间的连线上设有一接线端，从此接线 端引出导线，连接到电源连接器Jpowerl上；滤波电路的输出端，即电容C14的两端并联在 变压器T2的1、3端，整流电路Bridge2由四个二极管组成，整流电路Bridge2的输入端并 联有电容C15后，加载在变压器T的2、4端；整流电路Bridge2的输出端3接地，输出端 1通过导线分别串接有电感L0，整流电路Bridge2的这个输出端与电感L0之间的连线上 设有一接线端，从此接线端引出导线，串接电容C18后接地；电感L0的另一个接线端还通 过导线串接电容C18x后接地，电感LO的这个接线端与电容C18x之间的连线上也设有一 接线端，从此接线端引出导线，接有一直流电源；光耦TLP521-1(U2)的二个输入端1、2分 别通过导线串接有电阻R3、 R4后与连接器Jphasel连接，光耦TLP521-1(U2) 二个输入端 1、2之间还并联有二极管D2 ;光耦TLP521-1 (U2)的二个输出端3、4之间接有跳线JP1，其 中光耦TLP521-1 (U2)的输出端4与跳线JP1对应接入的一端还共接+5V的直流电源，光 耦TLP521-1 (U2)的输出端3与跳线JP1对应接入的一端之间的连线上设有一个接线端， 从此接线端引出导线，连接有相并联的电阻R25和电容C17后接地；光耦TLP521-1 (U4) 的二个输入端1、2分别通过导线串接滑动电阻R29和电阻R01后接入连接器Jinl，光耦 TLP521-1 (U4)的二个输出端3、4分别通过导线串接电阻R34和二极管D7后接地，其中光耦TLP521-1 (U4)的输出端4与二极管D7之间的连线上还设有一接线端，从此接线端引出 导线，分别接到电容C01和电阻R31的一个接线端，电容COl的另一接线端接地，电阻R31 的另一接线端接+18V直流电源；光耦TLP521-1(U4)的输出端3上还引出有导线，导线上分 别设有三个接线端，此三个接线端分别通过导线连接到电容C32、电阻R40的一个接线端和 二极管D6的阴极，电容C32的另一接线端与电阻R34共接地，电阻R40的另一接线端接入 main端，二极管D6的阳极接+5V直流电源； 稳压电路包括有稳压管7818，的Vin端和Vout端分别接一直流电源和+18V直流 电源，GND端接地； 单片机控制电路包括有单片机ATMEGA8 (U8)，单片机ATMEGA8 (U8)的PDO端与PD1 端通过导线共接有连接器C0N7， PB6端与PB7端通过导线共接有连接器C0N4， PB2端、PB3 端、PB4端以及PB5通过导线共接有连接器C0N5，PC2端、PC3端以及PC4端通过导线分别对 应接有一个连接器C0N2 ;从单片机ATMEGA8(U8)的PD2端、PC3端以及PC4端与对应连接的 连接器C0N2之间的连线上分别设有一个接线端，从每个接线端分别向左右两侧引出导线， 其中左导线上分别串接电容C36、 C35、 C34后共接地，右侧导线上分别串接电阻R38、 R37、 R36后共接+5V直流电源；单片机ATMEGA8(U8)的PD7端通过导线串接电容C7后接地，其 中pD7端与电容C7之间的连线上设有接线端，从接线端引出导线接到滑动变阻P0T2的一 个接线端，滑动变阻P0T2的另两个接线端分别接+5V直流电源和地；单片机ATMEGA8 (U8) 的PC6端通过导线接到相并联的电阻R26和电容C41的一个接线端，电阻R26的另一接线端 接+5V直流电源，电容C41的另一接线端接地；单片机ATMEGA8(U8)的PBO端通过导线串接 有电阻R19后接入shutdown端；单片机ATMEGA8 (U8)的PB1端通过导线连接有相互串联的 电阻R39运放LM358，电阻R39和运放LM358之间的连线上设有二个接线端，其中连接电容 C16的接线端为main端，此二个接线端分别通过导线串接到电容C16和跳线JP2的一个接 线端，电容C16的另一接线端接地，跳线JP2的另一接线端接+5V直流电源；运放LM358的 正相输入端与电阻R39串联，运放LM358的反相输入端与输出端之间通过导线串接滑动变 阻R30，运放LM358反相输入端与滑动变阻R30之间的连线上设有一接线端，从此接线端引 出导线，接到电阻R2的一个接线端，电阻R2的另一接线端接地；运放LM358的正负电源端 分别接+18V直流电源和地，运放LM358的正电源端还通过导线串接电容C2后接地；其中， 电阻R39和电容C16组成D/A转换电路，运放LM358及其外围电路组成差异调节电路；
DC/DC变换器控制电路包括有单片双极型线性集成芯片MC34063，单片双极型线 性集成芯片MC34063的IPK端、IDC端以及ISWC端通过导线串接电阻R6后与VCC端共接 +18V的直流电源，单片双极型线性集成芯片MC34063的TCAP端通过导线接到二个相互并 联的电容C3和C3x的一个接线端，电容C3和C3x的另一接线端共接地；单片双极型线性集 成芯片MC34063的ISWE端通过导线串接二极管Dl，且二极管Dl的阴极与ISWE端相连，其 中单片双极型线性集成芯片MC34063的ISWE端与二极管D1的连线上设有一接线端，从此 接线端引出导线，串接有电感Ll和三个相互并联的电容C24、C30和C31后接地，电容C24、 C30和C31还共接+5V的直流电源；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端通过导线 串联电阻R10后接地；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端与电阻R10之间的连线 上以及电感L1和电容之间的连线上分别设有一个接线端，此二个接线端之间通过导线串 联有电阻R8 ;
功率放大电路由三极管Qa5、Qa6、Qa7、Qa8、Qb5、Qb6、Qb7、Qb8组成，三极管Qa5的 发射极与三极管Qa7的发射极通过导线相连接，三极管Qa5的集电极与三极管Qa7的集电 极分别接+18V直流电源和地，三极管Qa5的基极与三极管Qa7的基极共接电阻Ra3后接入 输出端outa，三极管Qa5的集电极还通过导线串接电容Cal后接地；三极管Qa6的发射极 与三极管Qa8的发射极通过导线相连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的集电极分别 接+18V直流电源和地，三极管Qa6的基极与三极管Qa8的基极共接电阻Ra4后接入输出端 outb，三极管Qa6的集电极还通过导线串接电容Ca4后接地；三极管Qa5的发射极与三极管 Qa7的发射极之间的连线上设有第一接线端，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的集电极之 间的连线上设有第二接线端，第一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接器Jal，第 一接线端、第二接线端与连接器Jal之间的连线上还分别设有接线端，从此二个接线端引 出导线，分别连接二极管Da3、Da4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的发射极通过 导线相连接，三极管Qb5的集电极与三极管Qb7的集电极分别接+18V直流电源和地，三极 管Qb5的基极与三极管Qb7的基极共接电阻Rb3后接入输出端outc，三极管Qb5的集电极 还通过导线串接电容Cb3后接地；三极管Qb6的发射极与三极管Qb8的发射极通过导线相 连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qb8的集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qb6 的基极与三极管Qb8的基极共接电阻Rb4后接入输出端outd，三极管Qb6的集电极还通过 导线串接电容Cb4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的发射极之间的连线上设有 第一接线端，三极管Qb6的集电极与三极管Qb8的集电极之间的连线上设有第二接线端，第 一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接器Jbl，第一接线端、第二接线端与连接器 Jbl之间的连线上还分别设有接线端，从此二个接线端引出导线，分别连接二极管Db3、 Db4 后接地； P丽控制电路包括有socket芯片，socket芯片的I_SENSE0端通过导线接有连接 器Jsensel， shutdown控制端接入单片机控制电路中单片机ATMEGA8 (U8)的PB0端；
—种大功率开关电源过热、过压保护时降额，其方法包括以下步骤
(1)、采集正在运行的大功率开关电源的电压和温度信号，得到正在运行的大功率 开关电源的电压和温度采样信号； (2)、将所得的大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和温度保护 值进行比较，并记录正在运行的大功率开关电源的工作功率，为20KW ; (3)、按照上述步骤得出大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和 温度保护值进行比较的比较结果，如果正在运行的被测大功率开关的电压和温度采样信号 值分别大于设定的电压和温度保护值，即出现过热或过压保护时，则降低大功率开关电源 初始工作功率20KW的10%，使得大功率开关电源以18KW作为工作功率运行，如果此时不再 出现过热或过压保护，则大功率开关电源以18KW作为工作功率继续运行；如果此时依然出 现过热或过压保护，大功率开关电源的工作功率重新回到初始工作功率20KW，此时在第一 次降下的工作功率18KW的基础上再降10%功率，如此时不再出现过热或过压保护，则大功 率开关电源以16. 2KW作为工作功率继续运行；如果仍然出现过热或过压保护，大功率开关 电源的工作功率重新回到初始工作功率，此时在第二次降下的工作频率16. 2KW的基础上 再降10%功率，如此时不再出现过热或过压保护，则大功率开关电源以14. 58KW功率作为 工作功率继续运行；如果仍然出现过热或过压保护，大功率开关电源的工作功率重新回到初始工作功率20KW，再按照上述方法继续以原有实时工作功率的10%作为降额，降低实时工作功率，直到不再出现过热或过压保护为止。
权利要求
一种大功率开关电源过热、过压保护时降额电路，由分压采样电路、采样信号脉宽和频率控制电路、稳压电路、单片机控制电路、DC/DC变换器控制电路、功率放大电路和PWM控制电路组成，其特征在于所述分压采样电路由电阻Rx2、R24和电容C37组成，电阻Rx2、R24各有一个接线端通过导线相互串联，电阻Rx2的另一个接线端接直流电源，电阻R24的另一个接线端接地，电容C37并联在电阻R24的两端；所述采样信号脉宽和频率控制电路由电容C6、C13和C14、变压器T2、桥式整流电路Bridge2以及光耦TLP521-1(U2)和TLP521-1(U4)组成，电容C6、C13和C14组成滤波电路，电容C6、C13通过导线相互串联后与电容C14并联，其中由电容C6、C13组成的串联电路的两端连接有电源连接器Jpower1，电容C6、C13之间的连线上设有一接线端，从此接线端引出导线，连接到电源连接器Jpower1上；滤波电路的输出端，即电容C14的两端并联在变压器T2的1、3端，整流电路Bridge2由四个二极管组成，整流电路Bridge2的输入端并联有电容C15后，加载在变压器T的2、4端；整流电路Bridge2的输出端3接地，输出端1通过导线分别串接有电感L0，整流电路Bridge2的这个输出端与电感L0之间的连线上设有一接线端，从此接线端引出导线，串接电容C18后接地；电感L0的另一个接线端还通过导线串接电容C18x后接地，电感L0的这个接线端与电容C18x之间的连线上也设有一接线端，从此接线端引出导线，接有一直流电源；光耦TLP521-1(U2)的二个输入端1、2分别通过导线串接有电阻R3、R4后与连接器Jphase1连接，光耦TLP521-1(U2)二个输入端1、2之间还并联有二极管D2；光耦TLP521-1(U2)的二个输出端3、4之间接有跳线JP1，其中光耦TLP521-1(U2)的输出端4与跳线JP1对应接入的一端还共接+5V的直流电源，光耦TLP521-1(U2)的输出端3与跳线JP1对应接入的一端之间的连线上设有一个接线端，从此接线端引出导线，连接有相并联的电阻R25和电容C17后接地；光耦TLP521-1(U4)的二个输入端1、2分别通过导线串接滑动电阻R29和电阻R01后接入连接器Jin1，光耦TLP521-1(U4)的二个输出端3、4分别通过导线串接电阻R34和二极管D7后接地，其中光耦TLP521-1(U4)的输出端4与二极管D7之间的连线上还设有一接线端，从此接线端引出导线，分别接到电容C01和电阻R31的一个接线端，电容C01的另一接线端接地，电阻R31的另一接线端接+18V直流电源；光耦TLP521-1(U4)的输出端3上还引出有导线，导线上分别设有三个接线端，此三个接线端分别通过导线连接到电容C32、电阻R40的一个接线端和二极管D6的阴极，电容C32的另一接线端与电阻R34共接地，电阻R40的另一接线端接入main端，二极管D6的阳极接+5V直流电源；所述稳压电路包括有稳压管7818，的Vin端和Vout端分别接一直流电源和+18V直流电源，GND端接地；所述单片机控制电路包括有单片机ATMEGA8(U8)，单片机ATMEGA8(U8)的PD0端与PD1端通过导线共接有连接器CON7，PB6端与PB7端通过导线共接有连接器CON4，PB2端、PB3端、PB4端以及PB5通过导线共接有连接器CON5，PC2端、PC3端以及PC4端通过导线分别对应接有一个连接器CON2；从单片机ATMEGA8(U8)的PD2端、PC3端以及PC4端与对应连接的连接器CON2之间的连线上分别设有一个接线端，从每个接线端分别向左右两侧引出导线，其中左导线上分别串接电容C36、C35、C34后共接地，右侧导线上分别串接电阻R38、R37、R36后共接+5V直流电源；单片机ATMEGA8(U8)的PD7端通过导线串接电容C7后接地，其中PD7端与电容C7之间的连线上设有接线端，从接线端引出导线接到滑动变阻POT2的一个接线端，滑动变阻POT2的另两个接线端分别接+5V直流电源和地；单片机ATMEGA8(U8)的PC6端通过导线接到相并联的电阻R26和电容C41的一个接线端，电阻R26的另一接线端接+5V直流电源，电容C41的另一接线端接地；单片机ATMEGA8(U8)的PB0端通过导线串接有电阻R19后接入shutdown端；单片机ATMEGA8(U8)的PB1端通过导线连接有相互串联的电阻R39运放LM358，电阻R39和运放LM358之间的连线上设有二个接线端，其中连接电容C16的接线端为main端，此二个接线端分别通过导线串接到电容C16和跳线JP2的一个接线端，电容C16的另一接线端接地，跳线JP2的另一接线端接+5V直流电源；运放LM358的正相输入端与电阻R39串联，运放LM358的反相输入端与输出端之间通过导线串接滑动变阻R30，运放LM358反相输入端与滑动变阻R30之间的连线上设有一接线端，从此接线端引出导线，接到电阻R2的一个接线端，电阻R2的另一接线端接地；运放LM358的正负电源端分别接+18V直流电源和地，运放LM358的正电源端还通过导线串接电容C2后接地；其中，电阻R39和电容C16组成D/A转换电路，运放LM358及其外围电路组成差异调节电路；所述DC/DC变换器控制电路包括有单片双极型线性集成芯片MC34063，单片双极型线性集成芯片MC34063的IPK端、IDC端以及ISWC端通过导线串接电阻R6后与VCC端共接+18V的直流电源，单片双极型线性集成芯片MC34063的TCAP端通过导线接到二个相互并联的电容C3和C3x的一个接线端，电容C3和C3x的另一接线端共接地；单片双极型线性集成芯片MC34063的ISWE端通过导线串接二极管D1，且二极管D1的阴极与ISWE端相连，其中单片双极型线性集成芯片MC34063的ISWE端与二极管D1的连线上设有一接线端，从此接线端引出导线，串接有电感L1和三个相互并联的电容C24、C30和C31后接地，电容C24、C30和C31还共接+5V的直流电源；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端通过导线串联电阻R10后接地；单片双极型线性集成芯片MC34063的COMP端与电阻R10之间的连线上以及电感L1和电容之间的连线上分别设有一个接线端，此二个接线端之间通过导线串联有电阻R8；所述功率放大电路由三极管Qa5、Qa6、Qa7、Qa8、Qb5、Qb6、Qb7、Qb8组成，三极管Qa5的发射极与三极管Qa7的发射极通过导线相连接，三极管Qa5的集电极与三极管Qa7的集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qa5的基极与三极管Qa7的基极共接电阻Ra3后接入输出端outa，三极管Qa5的集电极还通过导线串接电容Ca1后接地；三极管Qa6的发射极与三极管Qa8的发射极通过导线相连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qa6的基极与三极管Qa8的基极共接电阻Ra4后接入输出端outb，三极管Qa6的集电极还通过导线串接电容Ca4后接地；三极管Qa5的发射极与三极管Qa7的发射极之间的连线上设有第一接线端，三极管Qa6的集电极与三极管Qa8的集电极之间的连线上设有第二接线端，第一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接器Ja1，第一接线端、第二接线端与连接器Ja1之间的连线上还分别设有接线端，从此二个接线端引出导线，分别连接二极管Da3、Da4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的发射极通过导线相连接，三极管Qb5的集电极与三极管Qb7的集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qb5的基极与三极管Qb7的基极共接电阻Rb3后接入输出端outc，三极管Qb5的集电极还通过导线串接电容Cb3后接地；三极管Qb6的发射极与三极管Qb8的发射极通过导线相连接，三极管Qa6的集电极与三极管Qb8的集电极分别接+18V直流电源和地，三极管Qb6的基极与三极管Qb8的基极共接电阻Rb4后接入输出端outd，三极管Qb6的集电极还通过导线串接电容Cb4后接地；三极管Qb5的发射极与三极管Qb7的发射极之间的连线上设有第一接线端，三极管Qb6的集电极与三极管Qb8的集电极之间的连线上设有第二接线端，第一接线端与第二接线端分别通过导线连接到连接器Jb1，第一接线端、第二接线端与连接器Jb1之间的连线上还分别设有接线端，从此二个接线端引出导线，分别连接二极管Db3、Db4后接地；所述PWM控制电路包括有socket芯片，socket芯片的I_SENSE0端通过导线接有连接器Jsense1，shutdown控制端接入所述单片机控制电路中单片机ATMEGA8(U8)的PB0端；
2. —种大功率开关电源过热、过压保护时降额方法，其特征在于其方法包括以下步骤(1) 、采集正在运行的大功率开关电源的电压和温度信号，得到正在运行的大功率开关电源的电压和温度采样信号；(2) 、将所得的大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和温度保护值进 行比较，并记录正在运行的大功率开关电源的额定工作功率；(3) 、按照上述步骤得出大功率开关电源的电压和温度采样信号与设定的电压和温度 保护值进行比较的比较结果，如果正在运行的被测大功率开关的电压和温度采样信号值分 别大于设定的电压和温度保护值，即出现过热或过压保护时，则降低大功率开关电源的工 作功率，使得大功率开关电源在低于额定工作功率的状态下运行，如果此时不再出现过热或过压保护，则大功率开关电源降低后的工作功率继续运行；如果此时依然出现过热或过 压保护，再降低大功率开关电源的工作功率，如此时不再出现过热或过压保护，则大功率开 关电源在该工作功率状态下继续运行；如果仍然出现过热或过压保护，再继续降低大功率 开关电源的工作功率，反复重复上述步骤，直到不再出现过热或过压保护为止。
3. 根据权利要求2所述的大功率开关电源过热、过压保护时降额方法，其特征在于所 述的每次降低工作功率的额度为额定工作功率的10-5%。
全文摘要
本发明公开了一种大功率开关电源过热、过压保护时降额电路和方法，通过采集正在运行的大功率开关电源的电压和温度信号，并与设定的电压和温度保护值进行比较，如果正在运行的被测大功率开关的电压和温度采样信号值分别大于设定的电压和温度保护值，即出现过热或过压保护时，则以原有工作功率的10％作为降额，逐步降低正在运行的大功率开关电源的实时工作功率，直到不再出现过热或过压保护为止。本发明在出现过热或过流保护时，采用降额方法，在不影响大功率开关电源的工作前提下，实时保护了大功率开关电源，明显提高了大功率开关电源的使用实效。
文档编号H02M1/00GK101699734SQ20091018558
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者刘杰, 林勇 申请人:安徽正鑫厨房科技有限公司