一种开关电源的过欠压保护电路的制作方法

本实用新型涉及模块开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源的过欠压保护电路。

背景技术：

模块开关电源中，一般都会要求具备输入过欠压保护功能，尤其是在新能源电动汽车这种应用于宽范围输入的场合，所述过欠压保护功能是为了防止输入电压过高或者过低而引起电源本身或者是供电设备的损坏，从而设计保护电路来控制电源关断。现有的模块开关电源的过欠压保护方式单一，过欠压保护性能较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种开关电源的过欠压保护电路，结合软硬件保护，提高了开关电源的过欠压保护性能。

本实用新型通过下述技术方案来解决：

一种开关电源的过欠压保护电路，包括电压取样单元、电压跟随单元、软件欠压信号输入单元、软件过压信号输入单元、欠压比较单元及过压比较单元；

所述电压取样单元的输出端连接电压跟随单元的输入端，所述电压跟随单元的输出端同时连接欠压比较单元及过压比较单元的输入端，所述欠压比较单元的输入端还连接有软件欠压信号输入单元，所述过压比较单元的输入端还连接有软件过压信号输入单元，所述欠压比较单元及过压比较单元的输出端同时连接PWM发生器的输入端。

进一步的，所述软件欠压信号输入单元包括MOS管Q74、电阻R273、电阻R274及电容C60，所述MOS管Q74的G极连接软件欠压信号输入端，MOS管Q74的D极通过电阻R274连接所述欠压比较单元的输入端，MOS管Q74的S极接地，电阻R273和电容C60并联后一端连接MOS管Q74的G极，另一端接地；

所述软件过压信号输入单元包括MOS管Q73、电阻R281、电阻R282及电容C45，所述MOS管Q73的G极连接软件过压信号的输入端，MOS管Q73的D极通过电阻R282连接所述过压比较单元的输入端，MOS管Q73的S极接地，电阻R281和电容C45并联后一端连接MOS管Q73的G极，另一端接地。

进一步的，所述欠压比较单元包括放大器U2、电阻R276、电阻R277、电阻R278、电阻R279、电阻R280、电容C105、电容C20，所述放大器U2的正相输入端通过电阻R278连接基准电压输入端，所述放大器U2的正相输入端还同时连接电阻R278、电容C105、电阻R280的一端，所述电阻R279、电容C105的另一端接地，电阻R280的另一端连接放大器U2的输出端，所述放大器U2的反相输入端同时连接电阻R276、电阻R277、电容C20的一端，所述电阻R276的另一端同时连接所述软件欠压信号输入单元及电压跟随单元的输出端，所述电阻R277和电容C20的另一端接地。

所述过压比较单元包括放大器U3、电阻R258、电阻R285、电阻R286、电阻R287、电容C15、电容C226，所述放大器U3的反相输入端通过电阻R286连接基准电压输入端，所述电阻R258和电容C226并联后一端连接于放大器U3的反相输入端，另一端接地，放大器U3的正相输入端同时连接软件过压信号输入单元及电压跟随单元的输出端，所述电阻R285及电容C15并联后一端连接于放大器U3的正相输入端，另一端接地，所述电阻R287的一端连接放大器U3的正相输入端，另一端连接放大器U3的输出端；

所述放大器U2与放大器U3的输出端分别通过二极管D13与二极管D14连接于PWM发生器的输入端。

进一步的，所述MOS管Q73及MOS管Q74均为N沟道MOS管。

进一步的，所述电压取样单元包括依次串联的电阻R111、电阻R112、电阻R113、电阻R114、电阻R115以及相互并联的电阻R144、R145，所述电阻R111的一端连接电压输入端VIN，电阻R144及电阻R145的两端同时连接所述电压跟随单元的输入端。

本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：

本实用新型的过欠压保护电路包括电压取样单元、电压跟随单元、软件欠压信号输入单元、软件过压信号输入单元、欠压比较单元及过压比较单元，软件欠压信号输入单元及软件过压信号输入单元用于根据软件检测到的欠压及过压信号使MOS管导通，使放大器U2及放大器U3翻转输出高电平，从而向PWM发生器发送PRT保护信号，通过结合软硬件欠压及过压保护，相比现有技术，提高了过欠压保护性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为一种开关电源的过欠压保护电路的原理模块图。

图2为一种开关电源的过欠压保护电路的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型的具体实施过程如下：

如图1至图2所示，一种开关电源的过欠压保护电路，包括电压取样单元、电压跟随单元、软件欠压信号输入单元、软件过压信号输入单元、欠压比较单元及过压比较单元；

所述电压取样单元的输出端连接电压跟随单元的输入端，所述电压跟随单元的输出端同时连接欠压比较单元及过压比较单元的输入端，所述欠压比较单元的输入端还连接有软件欠压信号输入单元，所述过压比较单元的输入端还连接有软件过压信号输入单元，所述欠压比较单元及过压比较单元的输出端同时连接PWM发生器的输入端。

所述软件欠压信号输入单元包括MOS管Q74、电阻R273、电阻R274及电容C60，所述MOS管Q74的G极连接软件欠压信号输入端，MOS管Q74的D极通过电阻R274连接所述欠压比较单元的输入端，MOS管Q74的S极接地，电阻R273和电容C60并联后一端连接MOS管Q74的G极，另一端接地；

所述软件过压信号输入单元包括MOS管Q73、电阻R281、电阻R282及电容C45，所述MOS管Q73的G极连接软件过压信号的输入端，MOS管Q73的D极通过电阻R282连接所述过压比较单元的输入端，MOS管Q73的S极接地，电阻R281和电容C45并联后一端连接MOS管Q73的G极，另一端接地。

所述欠压比较单元包括放大器U2、电阻R276、电阻R277、电阻R278、电阻R279、电阻R280、电容C105、电容C20，所述放大器U2的正相输入端通过电阻R278连接基准电压输入端，所述放大器U2的正相输入端还同时连接电阻R278、电容C105、电阻R280的一端，所述电阻R279、电容C105的另一端接地，电阻R280的另一端连接放大器U2的输出端，所述放大器U2的反相输入端同时连接电阻R276、电阻R277、电容C20的一端，所述电阻R276的另一端同时连接所述软件欠压信号输入单元及电压跟随单元的输出端，所述电阻R277和电容C20的另一端接地。

所述过压比较单元包括放大器U3、电阻R258、电阻R285、电阻R286、电阻R287、电容C15、电容C226，所述放大器U3的反相输入端通过电阻R286连接基准电压输入端，所述电阻R258和电容C226并联后一端连接于放大器U3的反相输入端，另一端接地，放大器U3的正相输入端同时连接软件过压信号输入单元及电压跟随单元的输出端，所述电阻R285及电容C15并联后一端连接于放大器U3的正相输入端，另一端接地，所述电阻R287的一端连接放大器U3的正相输入端，另一端连接放大器U3的输出端；

所述放大器U2与放大器U3的输出端分别通过二极管D13与二极管D14连接于PWM发生器的输入端。

所述MOS管Q73及MOS管Q74均为N沟道MOS管。

所述电压取样单元包括依次串联的电阻R111、电阻R112、电阻R113、电阻R114、电阻R115以及相互并联的电阻R144、R145，所述电阻R111的一端连接电压输入端VIN，电阻R144及电阻R145的两端同时连接所述电压跟随单元的输入端。

本实施例中，电压取样单元通过VIN端输入采样电压信号，采样电压信号经过电阻R111、电阻R112、电阻R113、电阻R114、电阻R115、电阻R144、电阻R145分压得到合适的电压范围，电压跟随单元防止采样电压受到杂波干扰，使信号更加稳定，VREF为基准电压输入端，UVP-CONT为软件欠压保护信号输入端，OVP-CONT为软件过压保护信号输入端。采样电压信号通过电压跟随单元后分为两路信号，一路经过电阻R275、电阻R276、电阻R277分压输入欠压比较单元的反相输入端，另一路经过电阻R283、电阻R284、电阻R285分压后输入到欠压比较单元的正相输入端，电阻R278及电阻R279为可变电阻，输入欠压值可以通过改变电阻R278及电阻R279的阻值设定，当欠压比较单元中的放大器U2的反向输入端电压下降到欠压值时，放大器U2翻转输出高电平发送PRT保护信号至PWM发生器，同时，软件如果检测到欠压也会通UVP-CONT端发送欠压信号，Q74导通，此时拉低放大器U2的反向输入端电压，也会使得放大器U2翻转输出高电平并发送PRT保护信号至PWM发生器，输入过压值可以通过改变R286.R258的阻值设定，当放大器U3的正相输入端上升到过压值时，放大器U3翻转输出高电平发送PRT保护信号，当输入电压恢复正常时，放大器U2、放大器U3输出低电平不发送保护信号。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。