一种带前置限流保护功能的开关电源的制作方法

文档序号:14039524阅读:326来源:国知局

本发明涉及电源技术、pwm技术等领域,具体的说,是一种带前置限流保护功能的开关电源。



背景技术:

电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(pwm)控制ic和mosfet构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、led照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,led灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,led灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。

脉冲宽度调制(pwm)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或mos管栅极的偏置,来实现晶体管或mos管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

pwm控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为pwm控制技术发展的主要方向之一。其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或mos管栅极的偏置,来实现晶体管或mos管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

随着电子技术的发展,出现了多种pwm技术,其中包括:相电压控制pwm、脉宽pwm法、随机pwm、spwm法、线电压控制pwm等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽pwm法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为pwm波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整pwm的周期、pwm的占空比而达到控制充电电流的目的。

脉宽调制(pwm)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种带前置限流保护功能的开关电源,在输入端设置限流保护电路,当检测到第一整流滤波电路的输出电流过高时,能够启动限流保护电路工作,并加载一个触发信号至pwm控制电路上,从而使得pwm控制电路对功率变换电路进行调节,使得后置输出电路的输出电压降低,从而避免因为前置输入电路的输出突然加大而影响后端输出电压不稳定的情况发生,避免负载由于不稳定的供电而引起工作异常的情况发生。

本发明通过下述技术方案实现:一种带前置限流保护功能的开关电源,设置有前置输入电路、功率变换电路、后置输出电路、限流保护电路及pwm控制电路,所述前置输入电路连接功率变换电路,功率变换电路连接后置输出电路,前置输入电路连接限流保护电路,限流保护电路连接pwm控制电路;在前置输入电路内设置有依次连接的防雷击系统、电磁干扰滤波电路及第一整流滤波电路,第一整流滤波电路分别连接功率变换电路和限流保护电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:在所述第一整流滤波电路上还连接有输入过欠压保护电路,且输入过欠压保护电路连接pwm控制电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括功率因数校正电路,所述第一整流滤波电路连接功率因数校正电路,输入过欠压保护电路连接功率因数校正电路,功率因数校正电路连接功率变换电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:在所述后置输出电路内设置有第二整流滤波电路、取样电路、稳压电路和输出电路,所述功率变换电路连接第二整流滤波电路,第二整流滤波电路连接输出电路,输出电路连接取样电路,取样电路连接稳压电路,稳压电路连接pwm控制电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括短路保护电路,所述取样电路连接短路保护电路,短路保护电路连接pwm控制电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括输出过压保护电路,且输出电路连接输出过压保护电路,输出过压保护电路连接pwm控制电路。

进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:所述pwm控制电路的主控芯片采用sg3525。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本发明在输入端设置限流保护电路,当检测到第一整流滤波电路的输出电流过高时,能够启动限流保护电路工作,并加载一个触发信号至pwm控制电路上,从而使得pwm控制电路对功率变换电路进行调节,使得后置输出电路的输出电压降低,从而避免因为前置输入电路的输出突然加大而影响后端输出电压不稳定的情况发生,避免负载由于不稳定的供电而引起工作异常的情况发生。

本发明采用多种保护电路而设计,能够当出现短路、过牙或欠压状态时,皆能够稳定的运行,具有工作稳定,使用安全等特点。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1:

一种带前置限流保护功能的开关电源,在输入端设置限流保护电路,当检测到第一整流滤波电路的输出电流过高时,能够启动限流保护电路工作,并加载一个触发信号至pwm控制电路上,从而使得pwm控制电路对功率变换电路进行调节,使得后置输出电路的输出电压降低,从而避免因为前置输入电路的输出突然加大而影响后端输出电压不稳定的情况发生,避免负载由于不稳定的供电而引起工作异常的情况发生,如图1所示,特别采用下述设置结构:设置有前置输入电路、功率变换电路、后置输出电路、限流保护电路及pwm控制电路,所述前置输入电路连接功率变换电路,功率变换电路连接后置输出电路,前置输入电路连接限流保护电路,限流保护电路连接pwm控制电路;在前置输入电路内设置有依次连接的防雷击系统、电磁干扰滤波电路及第一整流滤波电路,第一整流滤波电路分别连接功率变换电路和限流保护电路。

所述防雷击系统,当交流电通过防雷击系统接入时,在雷雨天气,能够将雷击所产生的高强度瞬间电压导入地底,避免整个电源被损坏;所述电磁干扰滤波电路,能够避免由于电磁干扰而引起的输出电源不稳定的情况发生;所述第一整流滤波电路,当交流电经过电磁干扰滤波器处理后将通过第一整流滤波器整流和滤波处理,而后得到直流输出并通过功率变换电路将直流供电电源的能量转换为负载所需的信号功率;所述限流保护电路,当检测到第一整流滤波电路的输出电流过高时,能够启动限流保护电路工作,并加载一个触发信号至pwm控制电路上,从而使得pwm控制电路对功率变换电路进行调节,使得后置输出电路的输出电压降低,从而避免因为前置输入电路的输出突然加大而影响后端输出电压不稳定的情况发生,避免负载由于不稳定的供电而引起工作异常的情况发生。

实施例2:

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:在所述第一整流滤波电路上还连接有输入过欠压保护电路,且输入过欠压保护电路连接pwm控制电路。

所述输入过欠压保护电路,从第一整流滤波电路上进行采用,当出现过压或欠压情况时,将输出电平信号至pwm控制电路上,pwm控制电路收到信号后将被关断,电源将无输出。

实施例3:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括功率因数校正电路,所述第一整流滤波电路连接功率因数校正电路,输入过欠压保护电路连接功率因数校正电路,功率因数校正电路连接功率变换电路。

所述功率因数校正电路,用于提高整个电源的转换效率。

实施例4:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:在所述后置输出电路内设置有第二整流滤波电路、取样电路、稳压电路和输出电路,所述功率变换电路连接第二整流滤波电路,第二整流滤波电路连接输出电路,输出电路连接取样电路,取样电路连接稳压电路,稳压电路连接pwm控制电路。

经过功率变换电路处理后将利用第二整流滤波电路进行整流滤波处理,而后同过输出电路输出所需的各种电压值的稳压电源,同时取样电路将进行取样,而后利用稳压电路反馈回pwm控制电路中,pwm控制电路将根据该反馈电压做出相应的占空比调整,最终达到输出电路输出稳定的直流电压。

实施例5:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括短路保护电路,所述取样电路连接短路保护电路,短路保护电路连接pwm控制电路;当出现短路情况时,短路保护电路将发送一个垫片至pwm控制电路上,pwm控制电路关断,使得整个电源无输出,起到短路保护的目的。

实施例6:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:还包括输出过压保护电路,且输出电路连接输出过压保护电路,输出过压保护电路连接pwm控制电路;当出现输出电压超过设定值时,输出过压保护电路工作,并输出电平至pwm控制电路上,使得pwm控制电路的占空比得到相应的调整,从而时输出电路的输出下降至设定值上。

实施例7:

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,如图1所示,进一步的为更好地实现本发明,特别采用下述设置结构:所述pwm控制电路的主控芯片采用sg3525。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

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