专利名称：一种开关电源保护控制电路的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种源保护的控制电路，特别是指一种开关电源保护控制电路。
背景技术：
目前市场上开关电源控制电路主要有两种，一种是电流采样在副边，电压采样也在副边，环路控制输出的PWM信号通过隔离器件如变压器或者光耦，将PWM驱动信号传递到原边，控制原边功率管。但是该方案如果没有其他配套电路，很难检测到原边功率管损坏以及对原边功率管进行过流保护。而如果增加原边功率管过流保护信号，再将信号传递到副边做保护控制，存在两种选择选择一为传递一个电平信号，该选择的实现电路简单；选择二为传递原边电流模拟信号再转换为电平信号，该选择复杂，且成本高。然后控制电路根据传递过来的原边保护 信号进行关PWM脉宽进行保护。另外一种是，电流采样在原边，电压采样在副边，通过隔离电路将副边电压模拟信号传递到原边，控制电路也在原边，输出原边PWM驱动信号控制原边功率管。该方案的优点是可以方便的保护原边功率管过流，缺点是无法获得准确的副边电流信号，对于需要高精度控制输出电流的场合有一定的难度，且需要将副边电压模拟信号传递到原边，成本较高。上述两种方案如果达到设定的保护条件，主功率电路将停止工作，需要重新进行软启动起机，丧失带载能力，输出电压将跌落到零。
发明内容
本发明提供一种开关电源保护控制电路，以解决上控制电路当过流发生时，主功率电路将停止工作、丧失带载能力的技术问题。为解决上述技术问题，本发明一种开关电源保护控制电路，包括隔离主功率变压器，与所述隔离主功率变压器原边相连的功率开关电路，与所述隔离主功率变压器副边相连的整流滤波电路；还包括电压、电流环路补偿电路，所述环路补偿电路的电流、电压及参考地输入端与所述整流滤波电路相连，所述环路补偿电路输出端与PWM产生电路连接，所述PWM产生电路的输出端通过驱动隔离器件与所述功率开关电路相连，所述电源保护控制电路还包括电流保护控制电路。所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的副边，所述电流保护控制电路的电流采样输入端通过隔离器件与所述原边功率开关电路相连，所述电流保护控制电路的输出端与所述电压、电流环路补偿电路输出端相连。所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的原边，所述电压、电流环路补偿电路的电压、电流采样输入端通过隔离器件与所述整流滤波电路相连。所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的原边，所述电流保护控制电路的电压采样输入端与所述原边功率开关电路相连，所述电压、电流环路补偿电路的电压采样输入端通过隔离器件与所述整流滤波电路相连。
所述驱动隔离器件与所述PWM产生电路连接之间有与门，所述与门通过比较器与所述电流保护控制电路输入端相连。所述隔离器件为变压器或光电耦合器。本发明提供的开关电源保护控制电路，在正常工作时，原边电流小于电流保护控制电路设定值，其控制电路输出零，不干涉正常的环路控制电路输出，实现模块的正常性能。当原边电流超出保护电路设定值时，电流保护电路输出一个大于零的控制信号，与环路控制电路输出信号做减法，减小原边功率管的驱动信号，减小原边电流的增力卩。提前阻止过流的发生，不关闭功率管PWM驱动信号，使其具备一定的带载能力。
图I是现有技术开关电源保护控制电路原理图， 图2是本发明开关电源保护控制电路原理图，图3是本发明优选实施例方式一的电路图，图4是本发明优选实施例方式二的电路图，图5是本发明优选实施例方式三的电路图，图6是本发明优选实施例方式四的电路图，图7是本发明原边电流过流和恢复时的反馈控制电压，输出电压和原边电流波形。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。现有技术开关电源保护控制电路原理图参见图1，它包括隔离主功率变压器，与所述隔离主功率变压器原边相连的功率开关电路，与所述隔离主功率变压器副边相连的整流滤波电路；还包括电压、电流环路补偿电路，所述环路补偿电路的电流、电压及参考地输入端与所述整流滤波电路相连，所述环路补偿电路输出端与PWM产生电路连接；还包括比较器，所述比较器的输入端与所述原边相连的功率开关电路相连，所述比较器输出端和所述PWM产生电路的输出端与非门输入端相连，所述非门输出端通过驱动隔离器件与所述功率开关电路相连。通过传递原边电流模拟信号再转换为电平信号，然后控制电路根据传递过来的原边保护信号进行关PWM脉宽进行保护。如果达到设定的保护条件，主功率电路将停止工作，需要重新进行软启动起机，丧失带载能力，输出电压将跌落到零。本发明开关电源保护控制电路原理图参见图2，包括隔离主功率变压器，与所述隔离主功率变压器原边相连的功率开关电路，与所述隔离主功率变压器副边相连的整流滤波电路；还包括电压、电流环路补偿电路，所述环路补偿电路的电流、电压及参考地输入端与所述整流滤波电路相连，所述环路补偿电路输出端与PWM产生电路连接；所述电源保护控制电路还包括电流保护控制电路。在正常工作时，原边电流小于电流保护控制电路设定值，其控制电路输出零，不干涉正常的环路控制电路输出，实现模块的正常性能；当原边电流超出保护电路设定值时，电流保护电路输出一个大于零的控制信号，与环路控制电路输出信号做减法，减小原边功率管的驱动信号，减小原边电流的增加，以达到原边电流过流保护的目的，当原边电流过流故障去除时，反馈控制电压升高，输出电压升高，恢复正常工作，整个过程中输出电压不会降为零，具有一定的带载能力，达到预期的控制目的。本发明优选实施方式一电路图参见图3，原边功率开关电路包括电容C100，电容ClOO的一端并联有功率管Q200和Q201，电容ClOO的另一端串接有电阻RlOO并接地，电阻RlOO另一端并联有功率管Q202和Q203，功率管Q200和Q202串接通过电容C200与隔离主功率变压器原边线圈的一端相连，功率管Q201和Q203串接并与隔离主功率变压器原边线圈的另一端相连；二极管D400和D401的正极与隔离主功率变压器副边线圈的两端相连，负极串接；电阻R601，R602串联并与电容C500并联并接地，另一端与二极管D400和D401负极串接点相连；电阻R600 —端接地，另一端与副边线圈中心抽头端连接。环路补偿电路包括比较器U600，U600正负端分别连有电阻R605、R604,电容C600与电阻R603串联后于电容C601并联后分别与U600的负端和输出端相连，环路补偿控制电路的电流反馈在R600端采样，电压反馈在R601与R602之间采样，参考接地端与与整流滤波电路接地相连。电流保 护控制电路包括比较器U800，U800正负端分别连有电阻R802、R801，电容C800与电阻R800串联后于电容C801并联后分别与U800的负端和输出端相连，电流保护控制电路的电流反馈在功率开关电路中RlOO端采样，并通过采样隔离器件U1200输入。电流保护控制电路的输出和环路补偿电路的输出相连，并输入PWM产生电路，PWM产生电路包括比较器U700，PWM电路输出通过驱动隔离器件TllOO分别功率管Q200、Q201、Q202、Q203相连。当功率管Q200和Q203开通，功率管Q201和Q202关闭，电流从ClOO的正，经Q200流过C200，再流过变压器T130原边I脚，从2脚出经过Q203，到达RlOO最后回到ClOO的负；当功率管Q200和Q203关闭，功率管Q201和Q202开通，电流从ClOO的正，经Q201，到达T300的2脚，从I脚出经过C200，到达Q202，最后经过RlOO回到ClOO的负。在正常工作时，原边电流小于电流保护控制电路设定值，电流保护控制电路输出零，不干涉正常的环路补偿控制电路输出，实现模块的正常性能；当原边电流超出保护电路设定值时，电流保护控制电路输出一个大于零的控制信号，与环路补偿控制电路输出信号做减法，减小原边功率管Q200、Q201、Q202、Q203的驱动信号，减小原边电流的增加，以达到原边电流过流保护的目的，当原边电流过流故障去除时，反馈控制电压升高，输出电压升高，恢复正常工作，整个过程中输出电压不会降为零，具有一定的带载能力，达到预期的控制目的。本发明优选实施方式二电路图参见图4，与优选实施方式一相比，在PWM产生电路和驱动隔离器件TllOO之间增加了与门U900，与门U900另一输入端通过比较器U1000与采样隔离器件U1200相连。控制电路增加一个与门后，能够保护类似一个功率管损坏的异常情况下，完全关闭功率管驱动，使其他功率管免于连带损坏。本发明优选实施方式三电路图参见图5，与优选实施方式一相比，其环路补偿控制电路和电流保护控制电路在隔离主功率变压器T300的原边，环路补偿控制电路的电流反馈通过采样隔离器件U1200与R600相连，电压反馈通过采样隔离器件U1300与R601、R602之间相连。由于将保护控制电路放置于原边，减少原边保护信号的传输延时和畸变，更快速的进行保护，以及减少驱动电路的隔离。本发明优选实施方式四电路图参见图6，与优选实施方式三相比，其环路补偿控制电路的电流采样在隔离主功率变压器的原边RlOO端。由于该方案可以在优选实施方式三的基础上，减少副边电流采用电阻和信号隔离，通过原边电流采用来换算副边电流。本发明原边电流过流和恢复时的反馈控制电压，输出电压和原边电流波形参见图7，当原边电流3增加时，电流保护控制电路动作，反馈控制电压2降低，输出电压I降低，因此限制原边电流3的增大，以达到原边电流3过流保护的目的，当原边电流3过流故障去除时，反馈控制电压2升高，输出电压I升高，恢复正常工作，整个过程中输出电压I不会降为零，具有一定的带载能力，达到预期的控制目的。 对于本发明具体实施方式
所阐述的开关电源保护控制电路，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种开关电源保护控制电路，包括隔离主功率变压器，与所述隔离主功率变压器原边相连的功率开关电路，与所述隔离主功率变压器副边相连的整流滤波电路；还包括电压、电流环路补偿电路，所述环路补偿电路的电流、电压及参考地输入端与所述整流滤波电路相连，所述环路补偿电路输出端与PWM产生电路连接，所述PWM产生电路的输出端通过驱动隔离器件与所述功率开关电路相连，其特征在于所述电源保护控制电路还包括电流保护控制电路。
2.根据权利要求I所述的开关电源保护控制电路，其特征在于所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的副边，所述电流保护控制电路的电流采样输入端通过隔离器件与所述原边功率开关电路相连，所述电流保护控制电路的输出端与所述电压、电流环路补偿电路输出端相连。
3.根据权利要求I所述的开关电源保护控制电路，其特征在于所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的原边，所述电压、电流环路补偿电路的电压、电流采样输入端通过隔离器件与所述整流滤波电路相连。
4.根据权利要求I所述的开关电源保护控制电路，其特征在于所述电流保护控制电路在所述隔离主功率变压器的原边，所述电流保护控制电路的电压采样输入端与所述原边功率开关电路相连，所述电压、电流环路补偿电路的电压采样输入端通过隔离器件与所述整流滤波电路相连。
5.根据权利要求I所述的开关电源保护控制电路，其特征在于所述驱动隔离器件与所述PWM产生电路连接之间有与门，所述与门通过比较器与所述电流保护控制电路输入端相连。
6.据权利要求I到5之一所述的开关电源保护控制电路，其特征在于所述隔离器件为变压器或光电耦合器。
全文摘要
本发明提供一种开关电源保护控制电路，包括隔离主功率变压器，变压器原边与功率开关电路相连，副边与整流滤波电路相连；还包括电压、电流环路补偿电路，环路补偿电路的电流、电压及参考地输入端与整流滤波电路相连，输出端与PWM产生电路连接；还包括比较器，比较器的输入端与功率开关电路相连，比较器输出端和PWM产生电路的输出端和与门输入端相连，与门输出端通过驱动隔离器件与功率开关电路相连，还包括电流保护控制电路。当原边电流超出保护电路设定值时，电流保护控制电路输出一个大于零的控制信号，与环路补偿电路输出信号做减法，减小原边功率管的驱动信号，减小原边电流的增加。阻止过流的发生，PWM驱动信号，使其具备一定的带载能力。
文档编号H02M1/32GK102739025SQ20111009117
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者何勇志, 吕有根, 尹伟 申请人:深圳市英可瑞科技开发有限公司