一种欠压保护控制电路及电源的制作方法

文档序号:14353124阅读:375来源:国知局
一种欠压保护控制电路及电源的制作方法

本实用新型涉及电源技术领域,更具体地说,涉及一种欠压保护控制电路及电源。



背景技术:

目前,现有的开关电源中,有些用于输出主控的PWM IC由于芯片自身的功能缺陷,常会导致电源某些功能难以实现或发生误动作。

例如,当开关电源的输入电压过低或者开关电源关机时,由于控制IC本身缺少相应的保护功能,如欠压保护,常会导致开关电源的辅助输出在关机后出现重启现象,或者开关电源在欠压状态工作而使得控制IC输出不稳定的控制信号致使电源不能正常实现相应的功能、或者导致电源发生误动作,影响开关电源的性能。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种欠压保护控制电路及电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种欠压保护控制电路,包括分压采样电路、开关控制电路以及主控IC;

所述分压采样电路与电源的输入端连接,对所接收的输入电压进行分压采样以生成采样电压;

所述开关控制电路分别与所述分压采样电路和所述主控IC的反馈引脚连接,用于在所述输入电压低于阈值时,基于所述采样电压拉低所述主控IC的反馈引脚的电压以控制所述主控IC停止工作;

或者在所述输入电压大于或等于阈值时,基于所述采样电压控制所述主控IC的反馈引脚悬空以使所述主控IC正常工作。

优选地,还包括与所述开关控制电路连接,以增强所述开关控制电路的工作状态稳定性的四环控制电路。

优选地,还包括整流滤波电路,所述整流滤波电路分别与所述分压采样电路及电源的输入端连接,用于对所述输入电压进行整流滤波。

优选地,所述整流滤波电路包括二极管D1和电容C1,所述二极管D1 的阳极与电源的输入端连接,所述二极管D1的阴极与所述分压采样电路连接,所述电容C1的第一端与所述二极管D1的阴极连接,所述电容C1的第二端接地。

优选地,所述分压采样电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5 和电阻R6,

所述电阻R1的第一端与所述二极管D1的阴极连接,所述电阻R1的第二端与所述电阻R3的第一端连接,所述电阻R3的第二端与所述电阻R4的第一端连接,所述电阻R4的第二端与所述电阻R6的第一端连接,所述电阻 R6的第二端接地;

且所述电阻R4与所述电阻R6之间的连接节点还与所述开关控制电路连接,所述电阻R5的第一端与所述电阻R6的第一端连接,所述电阻R5的第二端与所述四环控制电路连接。

优选地,还包括滤波电容C4,所述滤波电容C4与所述电阻R6并联。

优选地,所述开关控制电路包括MOS管Q1,所述MOS管Q1包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚以及第六引脚;其中,

所述MOS管Q1的第一引脚和第四引脚共同接地,所述MOS管Q1的第五引脚与所述电阻R4和电阻R6之间的连接节点连接,所述MOS管Q1的第三引脚与第二引脚连接,所述MOS管Q1的第六引脚与所述主控IC的反馈引脚连接。

优选地,所述四环控制电路包括MOS管Q2,所述MOS管Q2包括第三引脚、第四引脚和第五引脚;其中,

所述MOS管Q2的第三引脚与所述电阻R5的第二端连接,所述MOS管Q2的第四引脚接地,所述MOS管Q2的第五引脚与所述MOS管Q1的第二引脚和第三引脚连接。

优选地,还包括限流电阻R7,所述限流电阻R7的第一端与所述开关控制电路连接,所述限流电阻R7的第二端与所述主控IC的高压启动引脚连接。

本实用新型还提供一种电源,包括上述的欠压保护控制电路。

实施本实用新型的欠压保护控制电路,具有以下有益效果:实施该欠压保护控制电路可弥补主控IC的功能缺陷,在关机或输入电压过低(欠压)时,可使主控IC停止工作,有效实现欠压保护,避免关机后出现重启或欠压时产生的误动作,且本欠压保护控制电路结构简单、稳定性好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型欠压保护控制电路的逻辑框图;

图2是本实用新型欠压保护控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1,图1为本实用新型欠压保护控制电路的逻辑框图,本实施例的欠压保护控制电路可设置在电源的输入端与主控IC之间,用于弥补主控IC 自身的缺陷,以使得主控IC可以正常工作,不会导致电源一些相应功能不能实现或者产生误动作,也可避免辅助输出在关机后出现重启的现象,有效地对主控IC实现了欠压保护。

如图1所示,本实施例的欠压保护控制电路包括分压采样电路20、开关控制电路30及主控IC 40。

分压采样电路20,与电源的输入端连接,主要用于对电源接收的输入电压进行分压采样并生成相应的采样电压。可以理解地,在本实施例中,分压采样电路20可以由多个电阻串并联实现,通过采用多个电阻串并联可对输入电压进行实时采样,并随输入电压的不同产生不同的采样电压。

开关控制电路30,分别与分压采样电路20和主控IC 40的反馈引脚连接,主要用于在输入电压低于阈值时,基于采样电压拉低主控IC 40的反馈引脚的电压,以控制主控IC 40停止工作。或者,在输入电压大于或等于阈值时,基于采样电压控制主控IC 40的反馈引脚悬空,进而使主控IC 40可正常工作。可以理解地,输入电压阈值由电源的实际设计确定,本实用新型对此不作具体限定。

作为选择,本实施例的开关控制电路30可由MOS管实现,例如可采用型号为NX7002BKS的NPN型MOS管实现,其中,该MOS管包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚以及第六引脚。可以理解地,本实施例的开关控制电路30还可通过两个分立的MOS管实现,其所实现的功能与单个集成的MOS管(如NX7002BKS的MOS管)相同。

通过设置该开关控制电路30,可以在电源关机后或者输入电压过低时,由开关控制电路30控制主控IC 40的反馈引脚短接至地,进而使主控IC 40 停止工作,有效地实现了欠压保护的功能。另外,当输入电压足够高时,例如,当输入电压大于或等于阈值时,开关控制电路30根据采样电压实现相应的导通与关断,使主控IC 40的反馈引脚被释放开来(即悬空),主控IC 40 得以正常工作。

作为选择,为了使输入电压更加平滑稳定,本实施例的欠压保护控制电路设置了整流滤波电路10。具体地,该整流滤波电路10可设置在分压采样电路20与电源的输入端之间。当有输入电压时,输入电压先经整流滤波电路10 进行整流滤波可实现输入电压的峰值采样模,进而使得传输到分压采样电路 20的输入电压更加平滑稳定。

可以理解地,本实施例中,整流滤波电路10可由二极管和电容实现,通过二极管和电容可组成简单的整流滤波电路10。

进一步地,为了使开关控制电路30的导通或关断状态更加稳定,本实施例的欠压保护控制电路还设置了四环控制电路50,其中,四环控制电路50分别与分压采样电路20和开关控制电路30连接。可以理解地,本实施例的四环控制电路50可由MOS管实现。例如可采用型号为NX7002BKS的NPN型 MOS管实现,其中,该MOS管包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚和第六引脚。

优选地,本实施例的欠压保护控制电路还包括滤波电容C4,其中,滤波电容C4与分压采样电路20连接,其可对分压采样电路20所产生的采样电压进行滤波处理,使提供给开关控制电路30的采样电压更加稳定。

优选地,本实施例的欠压保护控制电路还包括限流电阻R7,其中,限流电阻R7串联在开关控制电路30与主控IC 40的高压启动引脚之间,用于对主控IC 40的高压启动引脚输入的电压进行限流。

参阅图2,图2为本实施例的欠压保护控制电路的电路原理图。

如图2所示:

整流滤波电路10,包括二极管D1和电容C1。二极管D1的阳极与电源的输入端连接,二极管D1的阴极与分压采样电路20连接(即如图2中所示,二极管D1的阴极与分压采样电路20中的电阻R1的第一端连接),电容C1 的第一端与二极管D1的阴极连接,电容C1的第二端接地。

分压采样电路20,包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6。电阻R1的第一端与二极管D1的阴极连接,电阻R1的第二端与电阻R3的第一端连接,电阻R3的第二端与电阻R4的第一端连接,电阻R4的第二端与电阻R6的第一端连接,电阻R6的第二端接地;且电阻R4与电阻R6之间的连接节点还与开关控制电路30连接,电阻R5的第一端与电阻R6的第一端连接,电阻R5的第二端与四环控制电路50连接(即与MOS管Q2的第三引脚连接)。

滤波电容C4与电阻R6并联,即滤波电容C4的第一端与电阻R6的第一端连接,滤波电容C4的第二端与电阻R6的第二端连接。

开关控制电路30,包括MOS管Q1,MOS管Q1包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚以及第六引脚;其中,MOS管Q1的第一引脚和第四引脚共同接地,MOS管Q1的第五引脚与电阻R4和电阻R6之间的连接节点连接,MOS管Q1的第三引脚与第二引脚连接,MOS管Q1的第六引脚与主控IC 40的反馈引脚(即IC U1的PIN2引脚)连接。且MOS 管Q1的第二引脚还通过限流电阻连接主控IC 40的高压启动引脚(IC U1的 PIN6引脚)。如图2所示,MOS管Q1实际是由两个MOS管集成的元件。

四环控制电路50,包括MOS管Q2,MOS管Q2包括第三引脚、第四引脚和第五引脚;其中,MOS管Q2的第三引脚与电阻R5的第二端连接, MOS管Q2的第四引脚接地,MOS管Q2的第五引脚与MOS管Q1的第二引脚和第三引脚连接。

如图2所示,四环控制电路50还包括第一引脚、第二引脚和第六引脚,且第一引脚接地,第二引脚与第六引脚也同时接地。可以理解地,MOS管 Q2实际是由两个MOS管集成的元件,且MOS管Q2可采用与MOS管Q1 相同的MOS管。

进一步地,限流电阻R7还通过电容C5接地,主控IC 40的高压启动引脚(PIN6引脚)还通过电容C7接地。

以下以图2为例对本实用新型的欠压保护控制电路的工作原理进行说明。

MOS管Q1内部包括两个Mos管,MOS管Q2内部也包括两个Mos管。输入电压为Vin_Sense,且输入电压经二极管D1和滤波电容C1整流滤波。

当输入电压Vin_Sense足够高时(即大于或等于阈值),MOS管Q1的左侧Mos的Vgs电压将由电阻R1、电阻R3、电阻R4以及电阻R6串联分压,此时电阻R4和电阻R6之间的节点电压即为采样电压,该采样电压高于左侧 Mos的导通门限电压(一般为1.1V~2.1V),此时MOS管Q1的左侧Mos导通,MOS管Q1的右侧Mos的Vgs电压由于左侧Mos导通而被拉低,此时 MOS管Q1的右侧Mos处于关断状态。

同理,由于MOS管Q2的第五引脚与MOS管Q1的第三引脚连接,因此, MOS管Q2的左侧Mos也因MOS管Q1的左侧Mos的导通而关断,此时,主控IC U1的反馈引脚(PIN2引脚)被释放开来(即悬空),主控IC可正常工作。

另外,由于此时MOS管Q2的左侧Mos关断,因此,电阻R5未参与分压,因而可抬高采样电压,进一步保证了MOS管Q1的左侧Mos导通的稳定性。

当关机后或输入电压过低(欠压)时,MOS管Q1的左侧Mos Vgs电压由电阻R1、电阻R3、电阻R4和电阻R6分压得到,且低于MOS管Q1的左侧Mos的导通门限电压,此时,MOS管Q1的左侧Mos处于关断状态,其右侧Mos的Vgs电压将由于左侧Mos的判断而得到主控IC PIN6引脚输出的驱动电压SB_Vcc,因此,MOS管Q1的右侧Mos处于导通状态。

同理,MOS管Q2的左侧Mos也导通,电阻R5加入分压,即电阻R5 与电阻R6并联后进一步降低电阻R6的分压,因此,所产生的采样电压进一步被降低,从而保证了MOS管Q1的左侧Mos的稳定关断,即提升了MOS 管Q1的左侧Mos的关断稳定性。此时主控IC U1的PIN2反馈引脚由于MOS 管Q1的右侧Mos的导通而短接至地,从而使得主控IC 40停止工作,有效地实现了欠压保护功能。

综上可知,本实用新型通过采用结构简单的欠压保护控制电路即可有效地弥补主控IC的欠压保护功能,保证了电源的稳定性和可靠性,避免了电源辅助输出在关机后出现重启现象,也可有效避免误动作的发生。

本实用新型还提供了一种电源,该电源可采用上述欠压保护控制电路,通过设置上述欠压保护控制电路可保证了电源的稳定性和可靠性,避免了电源辅助输出在关机后出现重启现象,也可有效避免误动作的发生。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施,并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

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