技术领域本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种开环保护电路及开关电源电路。
背景技术：
开关电源因其效率高、体积小、重量轻、精度高的优势得到快速的普及和广泛的应用。近年来功率半导体电子器件高速发展，各个电源管理芯片厂商在芯片内做的保护电路越来越齐全，然而现有技术对于开环保护仍然有不足。开关电源电路通过设置反馈环路保证输出电压稳定性，常见的隔离型开关电源电路就是采用光耦来实现反馈，将光耦发射管设于变压器次级绕组，接收管设于变压器初级绕组，次级绕组的输出电压若有变化，会反应在光耦发射管的电流上，影响光耦接收管的接收信号，初级绕组采集光耦接收管的反馈信息并根据这一反馈信息调整开关管的导通比例便能稳定电压。为了防止当反馈环路损坏时，电路失控所导致的输出电压持续升高、电源损坏的现象，现有技术增加变压器的辅助绕组为芯片供电，当电路开环，输出电压升高时，辅助绕组的电压也升高，而当芯片供电电压达到阈值时，芯片会关闭驱动，实现保护。发明人在实施本实用新型的过程中，发现这种方案有其局限性：一方面由于实际量产时变压器及负载的差异性，设定的阈值与实际产品要求可能不匹配，另一方面还不能实现锁定，只是供电电压反复地起伏波动，即打嗝，电路的半导体元件在开通瞬间仍承受较高电流应力，可能发生损坏。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种不受量产时元件的差异性影响，且一旦触发保护能一直锁定的开环保护电路，提高电路工作的稳定性、可靠性。为了实现上述目的，本实用新型提供一种开环保护电路，包括反馈引脚连接端、过压保护引脚连接端、输入滤波电压连接端、过压提供电路、反馈光耦接收管、第一电阻和NPN三极管；所述反馈引脚连接端连接所述反馈光耦接收管的集电极，所述反馈光耦接收管的发射极连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；所述第一电阻的第一端连接所述NPN三极管的基极，所述NPN三极管的集电极连接所述过压保护引脚连接端，所述NPN三极管的发射极接地；所述过压提供电路包括供电端和输出端，所述供电端连接所述输入滤波电压连接端，所述输出端连接所述过压保护引脚连接端。本实用新型提供的开环保护电路，通过反馈光耦接收管的通断直接反映电路正常或开环的信息，正常工作时NPN三极管导通使过压保护引脚连接端保持低压值，反馈环路断开时NPN三极管截止，通过过压提供电路采集输入滤波电压信号，输出较高的电压，使过压保护引脚电压升高，触发应用电路中的控制芯片的保护功能，关闭输出电压。本实用新型提供的开环保护电路的保护功能不受量产时元件的差异性影响，且因为是采集输入滤波电压信号使保护功能触发，输入滤波电压信号会一直存在，所以保护功能会一直锁定，直到电路重新上电。在其中一个实施例中，所述过压提供电路还包括第一分压元件和第二分压元件，所述第一分压元件的第一端连接所述供电端，所述第一分压元件的第二端连接第二分压元件的第一端，所述第二分压元件的第二端接地；所述第二分压元件的第一端连接所述输出端。过压提供电路直接将供电端的输入滤波电压信号分压输出，从输出端输出给过压保护引脚连接端，实现非常灵敏的信号提供过程。在另一个实施例中，所述过压提供电路还包括第一分压元件、第二分压元件、第一开关管和第二电阻；所述第一分压元件的第一端连接所述供电端，所述第一分压元件的第二端连接第二分压元件的第一端，所述第二分压元件的第二端接地；所述供电端连接所述第二电阻的第一端；所述第二分压元件的第一端连接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的第一端连接所述第二电阻的第二端，所述第一开关管的第二端连接所述输出端。过压提供电路将供电端的输入滤波电压信号分压，通过导通的第一开关管将输入滤波电压信号通过第二电阻从输出端输出给过压保护引脚连接端，由于过压保护引脚连接端所需的信号功率非常小，当过压保护引脚连接端的电压足够在一段时间内保持在需要的过压值时，由于第一开关管的控制端和第二端的电压差值较小，不足以导通第一开关管，因此关断，待过压引脚保护端的电压不足时，第一开关管再导通，因此，设置第一开关管能使过压提供电路在不必要的时候关闭输出，减小功耗，起到节能的作用。进一步地，所述第一分压元件为单个电阻器或者多个电阻器的串并联组合体；所述第二分压元件为稳压管，所述稳压管的负极为所述第二分压元件的第一端，所述稳压管的正极为所述第二分压元件的第二端。采用稳压管作为第二分压元件能使输出端输出稳定，以适应供电端电压范围的波动。优选地，所述开环保护电路还包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一端连接所述NPN三极管的集电极，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容的第一端连接所述第一电阻的第一端，所述第二电容的第二端接地。优选地，所述开环保护电路还包括第三电阻；所述NPN三极管的集电极连接所述过压保护引脚连接端，具体为：所述NPN三极管的集电极通过所述第三电阻连接所述过压保护引脚连接端，其中，所述第三电阻的第一端连接所述NPN三极管的集电极，所述第三电阻的第二端连接所述过压保护引脚连接端。优选地，所述过压提供电路还包括第三电容和第四电容；所述第三电容的第一端连接所述第二分压元件的第一端，所述第三电容的第二端接地；所述第四电容的第一端连接所述第一开关管的第二端，所述第四电容的第二端接地。优选地，其特征在于，所述过压提供电路还包括第四电阻，所述第一开关管的第二端连接所述输出端，具体为：所述第一开关管的第二端通过所述第四电阻连接所述输出端，其中，所述第四电阻的第一端连接所述开关管的第二端，所述第四电阻的第二端连接所述输出端。同时，本实用新型还提供一种开关电源电路，包括电源输入端、输入整流电路、输入滤波电容、电源输出端、变压器、第二开关管、开关电源芯片、反馈光耦发射管、可调基准源、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及上述的开环保护电路；所述电源输入端连接所述输入整流电路的输入端，所述输入整流电路的输出端连接所述输入滤波电容的第一端，所述输入滤波电容的第二端接地；所述输入滤波电容的第一端连接所述变压器的初级线圈的第一端，所述变压器的初级线圈的第二端连接第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端接地；所述变压器的次级线圈的第一端连接所述电源输出端，所述变压器的次级线圈的第二端接地；所述输入滤波电容的第一端连接所述开环保护电路的输入滤波电压连接端；所述开关电源芯片包括驱动输出端、反馈引脚、过压保护引脚；所述驱动输出端连接所述第二开关管的控制端；所述反馈引脚连接所述开环保护电路的反馈引脚连接端，所述过压保护引脚连接所述开环保护电路的低压保护引脚连接端；所述电源输出端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端接地；所述第五电阻的第一端连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端连接所述反馈光耦发射管的正极；所述可调基准源包括阴极、阳极以及参考极；所述阴极连接所述反馈光耦发射管的负极，所述阳极接地，所述参考极连接第五电阻的第二端。本实用新型提供的开关电源电路，电源输出端的电压会影响可调基准源的导通电流，即反馈光耦发射管的电流；开环保护电路中的反馈光耦接收管，集电极连接芯片的反馈引脚实现电路的反馈功能，稳定输出电压，发射极与第一电阻连接，控制NPN三极管导通与否，实现上述开环保护电路的功能。而且，这种通过可调基准源调节反馈光耦发射管的电流的方案，在输出短路时，可调基准源不导通，因此同样能通过开环保护电路触发芯片的保护动作，关闭输出，即本实用新型提供的开关电源电路不仅具有不受量产元件差异影响且能一直保持锁定的开环保护功能，还具有短路保护功能。进一步地，所述开关电源电路还包括第八电阻、第九电阻、第五电容和第六电容；所述第八电阻的第一端连接所述反馈光耦发射管的正极，所述第八电阻的第二端连接所述反馈光耦发射管的负极；所述第九电阻的第一端连接所述阴极，所述第九电阻的第二端连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第六电阻的第一端；所述第六电容的第一端连接所述阴极，所述第六电容的第二端连接所述第六电阻的第一端。附图说明图1是本实用新型提供的开环保护电路的结构方框图；图2是本实用新型提供的开环保护电路的第一实施例的原理图；图3是本实用新型提供的开环保护电路的第二实施例的原理图；图4是本实用新型提供的开关电源电路的一个实施例的原理图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参见图1，是本实用新型提供的开环保护电路的结构方框图；开环保护电路10包括反馈引脚连接端COMP1、过压保护引脚连接端FB1、输入滤波电压连接端V_Bridge、过压提供电路101、反馈光耦接收管U1B、第一电阻R1和NPN三极管Q2；反馈引脚连接端COMP1连接反馈光耦接收管U1B的集电极，反馈光耦接收管U1B的发射极连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端接地；第一电阻R1的第一端连接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极连接过压保护引脚连接端COMP1，NPN三极管Q2的发射极接地；过压提供电路包括供电端和输出端，供电端连接输入滤波电压连接端V_Bridge，输出端连接过压保护引脚连接端FB1。本实用新型提供的开环保护电路10主要应用于采用芯片控制的开关电源电路中，其中，反馈引脚连接端COMP1用于连接芯片的反馈引脚，过压保护引脚连接端FB1用于连接芯片的过压保护引脚，输入滤波电压连接端V_Bridge用于采集开关电源电路的输入整流电路中的滤波电容上的电压；反馈光耦接收管U1B与第一电阻R1串联分压，正常工作时，反馈光耦接收管U1B导通，第一电阻R1的第一端的分压使NPN三极管Q2导通，因此芯片的过压保护引脚FB1保持低电位，不影响正常工作；当电路反馈环路断开时，反馈光耦接收管U1B没有电流，因此第一电阻R1的第一端电压没有得到反馈引脚连接端COMP1的分压，NPN三极管Q2截止，此时过压保护引脚连接端FB1的电压由过压提供电路101的输出端决定，而过压提供电路101取输入滤波电压连接端V_Bridge的电压，而开关电源电路的输入整流电路中的滤波电容上的电压一旦上电是一直存在的，因此过压提供电路101提供一个持续的超过触发保护的阈值的电压给过压保护引脚连接端FB1，使芯片的保护功能被触发，关闭输出，并且一直保持在保护状态，直到用户关断电源重新上电。参加图2，是本实用新型提供的开环保护电路10的第一实施例的原理图；本实施例中，过压提供电路101包括第一分压元件和第二分压元件，第一分压元件的第一端连接供电端，第一分压元件的第二端连接第二分压元件的第一端，第二分压元件的第二端接地；第二分压元件的第一端连接所述输出端。通过对输入滤波电压连接端V_Bridge的电压进行分压，取分压值输出给输出端；其中，第一分压元件为电阻R10和电阻R11的串联组合体，所述第一分压元件也可以为单个电阻器或多个电阻器的并联组合体，第二分压元件为稳压管Z1，稳压管Z1的负极为所述第二分压元件的第一端，稳压管Z1的正极为所述第二分压元件的第二端；用稳压管Z1作为第二分压元件，能使输出端输出稳定，以适应供电端电压范围的波动。此外，本实施例中开环保护电路10还包括第一电容C1、第二电容C2和第三电阻R3；第一电容C1的第一端连接NPN三极管Q2的集电极，第一电容C1的第二端接地；第二电容C2的第一端连接第一电阻R1的第一端，第二电容C2的第二端接地；所述NPN三极管Q2的集电极连接过压保护引脚连接端FB1，具体为：NPN三极管Q2的集电极通过第三电阻R3连接过压保护引脚连接端FB1，其中，第三电阻R3的第一端连接NPN三极管Q2的集电极，第三电阻R3的第二端连接过压保护引脚连接端FB1。第一电容C1和第二电容C2主要起滤波作用，而第三电阻R3起限流作用。参见图3，是本实用新型提供的开环保护电路的第二实施例的原理图；本实施例与第一实施例的不同点在于，过压提供电路101包括第一分压元件、第二分压元件、第一开关管Q1、第二电阻R2、第三电容C3、第四电容EB2和第四电阻R4；所述第一分压元件的第一端连接所述供电端，所述第一分压元件的第二端连接第二分压元件的第一端，所述第二分压元件的第二端接地；其中，第一分压元件为电阻R12，所述第一分压元件也可以为多个电阻器的串并联组合体，第二分压元件为稳压管Z1，稳压管Z1的负极为所述第二分压元件的第一端，稳压管Z1的正极为所述第二分压元件的第二端；所述供电端连接第二电阻R1的第一端；稳压管Z1的负极连接第一开关管Q1的控制端，第一开关管Q1的第一端连接第二电阻R2的第二端，第一开关管Q1的第二端通过第四电阻R4连接所述输出端。第三电容C3的第一端连接稳压管Z1的负极，第三电容C3的第二端接地，第四电容C4的第一端连接第一开关管Q1的第二端，第四电容C4的第二端接地，第三电容C3、第四电容C4均起滤波作用。下面通过元件选用的举例说明本实施例中过压提供电路101的工作原理：第一开关管可以是NPN硅三极管，导通电压为0.7V，而稳压管Z1的稳压值为3.3V，开环保护电路10应用在开关电源电路中且该开关电源电路的控制芯片中过压保护引脚的过压阈值为2V，过压提供电路101将供电端的输入滤波电压信号分压，第一开关管Q1的控制端电压为稳压管Z1的3.3V，第二端通过电阻R4连接到芯片的过压保护引脚接地，因此导通；输入滤波电压信号通过第二电阻R2、导通的第一开关管Q1输出给芯片的过压保护引脚，此时过压保护引脚的电压大于2V，甚至大于2.6V，由于过压保护引脚所需的信号功率非常小，当过压保护引脚的电压足够在一段时间内保持在需要的过压值2V时，由于第一开关管的控制端和第二端的电压差值小于或等于0.7V，不足以导通第一开关管Q1，因此第一开关管Q1截止，待过压引脚保护端的电压不足2.6V时，第一开关管再导通，因此，设置第一开关管能使过压提供电路在不必要的时候关闭输出，减小功耗，起到节能的作用。参见图4，是本实用新型提供的开关电源电路的一个实施例的原理图；包括电源输入端VIN、输入整流电路20、输入滤波电容EB1、电源输出端VOUT、变压器T1、第二开关管Q2、开关电源芯片U2、反馈光耦发射管U1A、可调基准源U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7以及上述的开环保护电路10；电源输入端VIN连接输入整流电路20的输入端，输入整流电路20的输出端连接输入滤波电容EB1的第一端，输入滤波电容EB1的第二端接地；输入滤波电容EB1的第一端连接变压器T1的初级线圈T1A的第一端，变压器T1的初级线圈T1A的第二端连接第二开关管Q2的第一端，第二开关管Q2的第二端接地；变压器T1的次级线圈T1B的第一端连接电源输出端OUT，变压器T1的次级线圈T1B的第二端接地；输入滤波电容EB1的第一端连接开环保护电路10的输入滤波电压连接端V_Bridge；开关电源芯片包括驱动输出端GATE、反馈引脚COMP、过压保护引脚FB；驱动输出端GATE连接第二开关管Q2的控制端，驱动输出端GATE输出矩形波控制第二开关管Q2的占空比，以调整变压器中的电流；反馈引脚COMP连接开环保护电路10的反馈引脚连接端COMP1，反馈引脚COMP对外是一个恒流源，为开环保护电路10中的反馈光耦接收管U1B和第一电阻R1提供电压，反馈引脚COMP对芯片内部而言起提供输出电压的反馈信息的作用，根据输出电压的反馈信息调整驱动输出端GATE的矩形波占空比；过压保护引脚FB连接所述开环保护电路的低压保护引脚连接端FB1，过压保护引脚FB悬空时电压较低，当过压保护引脚FB连接到高于2V或其他阈值的电压时，会触发芯片的保护功能，关闭输出；电源输出端VOUT连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端接地；第五电阻R5和第六电阻R6对输出电压进行分压；第五电阻R5的第一端连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端连接反馈光耦发射管U1A的正极；所述可调基准源U3包括阴极K、阳极A以及参考极R；阴极K连接反馈光耦发射管U1A的负极，阳极A接地，参考极R连接第五电阻R5的第二端。第五电阻R5和第六电阻R6对输出电压的分压输出使可调基准源U3导通，并且输出电压浮动会造成可调基准源U3的电流浮动，从而使反馈光耦发射管U1A的电流变化，这一变化信息即输出电压的反馈信息，由开环保护电路10中的反馈光耦接收管U1B接收，提供给反馈引脚COMP，进而芯片作出调整。通过上述电路结构的设置，反馈光耦发射管U1A正常工作时是一直有电流通过的，反馈光耦接收管U1B也一直有电流通过，因此NPN三极管Q2保持导通状态，过压保护引脚FB的电压低于2V阈值；但是当反馈环路断开，即反馈光耦接收管U1B接收不到反馈信息，没有电流通过时，NPN三极管Q2截止使过压保护引脚FB的电压为过压提供电路101提供的高于2V阈值的电压值，即触发芯片的保护功能，关闭输出电压。此外，这种电路结构在输出短路，即电源输出端VOUT接地时，会因为第六电阻R6的第一端上电压低造成可调基准源U3不导通，从而反馈光耦发射管U1A没有电流，也会造成NPN三极管截止，因此，本实用新型提供的开关电源电路不仅具有开环保护功能，还具有短路保护功能。进一步地，所述开关电源电路还包括第八电阻R8、第九电阻R9、第五电容C5和第六电容C6；第八电阻R8的第一端连接反馈光耦发射管U1A的正极，第八电阻R8的第二端连接反馈光耦发射管U1A的负极；第八电阻R8的作用在于便于设置反馈光耦发射管U1A和可调基准源U3的工作电流。第九电阻R9的第一端连接阴极K，第九电阻R9的第二端连接第五电容C5的第一端，第五电容C5的第二端连接第六电阻R6的第一端；所述第六电容的第一端连接所述阴极，所述第六电容的第二端连接所述第六电阻的第一端。第九电阻R9、第五电容C5和第六电容C6构成环路补偿电路，保证反馈的准确性。本实用新型提供的开环保护电路，通过反馈光耦接收管的通断直接反映电路正常或开环的信息，正常工作时NPN三极管导通使过压保护引脚连接端保持低压值，反馈环路断开时NPN三极管截止，通过过压提供电路采集输入滤波电压信号，输出较高的电压，使过压保护引脚电压升高，触发应用电路中的控制芯片的保护功能，关闭输出电压。本实用新型提供的开环保护电路的保护功能不受量产时元件的差异性影响，且因为是采集输入滤波电压信号使保护功能触发，输入滤波电压信号会一直存在，所以保护功能会一直锁定，直到电路重新上电。本实用新型提供的开关电源电路，电源输出端的电压会影响可调基准源的导通电流，即反馈光耦发射管的电流；开环保护电路中的反馈光耦接收管，集电极连接芯片的反馈引脚实现电路的反馈功能，稳定输出电压，发射极与第一电阻连接，控制NPN三极管导通与否，实现上述开环保护电路的功能。而且，这种通过可调基准源调节反馈光耦发射管的电流的方案，在输出短路时，可调基准源不导通，因此同样能通过开环保护电路触发芯片的保护动作，关闭输出，即本实用新型提供的开关电源电路不仅具有不受量产元件差异影响且能一直保持锁定的开环保护功能，还具有短路保护功能。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。