一种电源保护电路的制作方法

本实用新型涉及电源保护技术领域，特别涉及一种电源保护电路。

背景技术：

在供电系统中，最容易发生的故障是短路、过载、接地和雷击等，为了保证供电系统能够安全可靠地运行，必须安装保护电路以防止发生故障时损坏后级连接工作的设备。其中，电路产生过压的原因有很多，如开关器件的关断、电源开关的合断等。由于电路中的寄生电感的存在，各种原因导致的电流突变就会产生电压尖峰，从而造成过电压，当端电压超过某一值时，电阻就会急剧减小，从而将瞬态过电压抑制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电源保护电路，有效避免电源电路发生故障从而导致后级设备的损坏。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种电源保护电路，包括浪涌保护电路、apfc电路、llc电路、同步整流电路、过压保护电路，所述浪涌保护电路、apfc电路、llc电路、同步整流电路依次连接，所述过压保护电路与llc电路连接。

更进一步地，所述浪涌保护电路包括一级防雷电路、二级防雷电路、mei电路、放电管，所述一级防雷电路、二级防雷电路、mei电路依次连接，所述放电管连接于一级防雷电路和mei电路之间；所述一级防雷电路接入交流电。

更进一步地，所述apfc电路包括升压电路、电源芯片、与电源芯片连接的整合电路，所述升压电路与浪涌保护电路连接，所述电源芯片、整合电路分别与升压电路连接。

更进一步地，所述电源芯片的型号为l6561。

更进一步地，所述llc电路包括依次连接的初级输入电路、电源共振电路、双变压电路，所述初级输入电路与apfc电路连接；所述双变压电路包括变压器t3，所述变压器t3的副边包括第一副边、第二副边，所述第一副边和第二副边并联。

更进一步地，所述电源共振电路包括电源共振芯片，所述电源共振芯片的型号为mcz5211st。

更进一步地，所述同步整流电路包括相互连接的第一整流电路、第二整流电路，所述第一整流电路、第二整流电路分别与llc电路连接。

更进一步地，所述第一整流电路包括第一同步整流芯片，所述第一同步整流芯片的型号为tea1792ts；所述第二整流电路包括第二同步整流芯片，所述第二同步整流芯片的型号为tea1792ts。

更进一步地，所述过压保护电路包括驱动保护电路、与驱动保护电路连接的电源驱动电路，所述驱动保护电路与llc电路连接。

更进一步地，所述电源驱动电路包括电源驱动芯片，所述电源驱动芯片的型号为tsm1014。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)当电源内部出现故障或由于用户操作不当引起输出过压现象时，本实用新型提出的电源保护电路对电源进行保护，以防止损坏后级用电设备；

(2)本实用新型的浪涌保护电路能为各种电子设备、仪器仪表、通信线路提供安全防护，当设备、仪器的回路或通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，该浪涌保护电路能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对设备的损害。其中mei电路电路为电磁兼容电路，用于抗电磁干扰，它能吸收电磁干扰并转化成热量消耗掉；

(3)本实用新型的同步整流电路中采用通态电阻极低的专用功率晶体管m4和晶体管m5，来取代传统二极管以降低整流损耗，大大提高同步整流芯片的效率，并且不存在由肖特基势垒电压造成的四区电压。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型模块框图；

图2为本实用新型浪涌保护电路原理图；

图3为本实用新型apfc电路原理图；

图4为本实用新型llc电路原理图；

图5为本实用新型同步整流电路原理图；

图6为本实用新型过压保护电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例1：

本实用新型通过下述技术方案实现，如图1所示，一种电源保护电路，包括浪涌保护电路、apfc电路、llc电路、同步整流电路、过压保护电路，所述浪涌保护电路、apfc电路、llc电路、同步整流电路依次连接，所述过压保护电路与llc电路连接。当电源内部出现故障或由于用户操作不当引起输出过压现象时，本实用新型提出的电源保护电路对电源进行保护，以防止损坏后级用电设备。

更进一步地，如图2所示，所述浪涌保护电路包括一级防雷电路、二级防雷电路、mei电路、放电管，所述一级防雷电路、二级防雷电路、mei电路依次连接，所述放电管连接于一级防雷电路和mei电路之间，所述一级防雷电路接入交流电。当输入电压超出正常工作电压的瞬间过电压时，发生浪涌情况，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机等，而本实施例中的浪涌保护电路能有效地吸收突发的巨大能量，以保护后级连接的设备免于受损。另一方面，该浪涌保护电路也能为各种电子设备、仪器仪表、通信线路提供安全防护，当设备、仪器的回路或通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，该浪涌保护电路能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对设备的损害。其中mei电路电路为电磁兼容电路，用于抗电磁干扰，它能吸收电磁干扰并转化成热量消耗掉。

如图2所示，所述浪涌保护电路包括电阻r1～电阻r3、电容c1～电容c3、滑动电阻rl1～滑动电阻rl3、熔断器f1、电流互感器hl1、电流互感器hl2、ac芯片、电感l1、放电管gdt；所述熔断器f1的一端接入220v交流电，熔断器f1的另一端分别与滑动电阻rl1的一端、滑动电阻rl2的一端、电阻r1的一端、电流互感器hl1连接，电阻r1的另一端串联有电阻r2、电阻r3，滑动电阻rl1的另一端分别与电阻r3的另一端、电流互感器hl1连接；电容c2与电容c3串联后与电流互感器hl1、电容c1、电流互感器hl2并联，电流互感器hl2与ac芯片的输入端连接，ac芯片的输入端连接电感l1后作为浪涌保护电路的输出端；所述放电管gdt一端连接一级防雷电路，另一端连接mei电路。

需要说明的是，所述放电管gdt为陶瓷气体放电管，并联在浪涌保护电路中，当电路正常工作时，放电管gdt呈高阻态，当有过电压时，将内部的惰性气体击穿，从而将大部分能量泄放，放电管gdt恢复正常，从而起到保护电路的作用。

更进一步地，如图3所示，所述apfc电路包括升压电路、电源芯片、与电源芯片连接的整合电路，所述升压电路与浪涌保护电路连接，所述电源芯片、整合电路分别与升压电路连接；所述电源芯片的型号为l6561。

如图3所示，所述apfc电路包括电阻r4～电阻r19、电容c4～电容c10、滑动电阻rl4、二极管d1～二极管d3、、升压电感hl3、晶体管m1、电源芯片；所述浪涌保护电路的输出端分别与电阻r4的一端、二极管d1的阳极、升压电感hl3，电阻r4依次与电阻r5、电阻r6串联，电阻r6的另一端分别与电阻r16、电容c9、电源芯片的mult引脚连接，电阻r16的另一端、电容c9的另一端均接地；升压电感hl3还与二极管d2的阳极、电阻r7的一端、晶体管m1的漏极连接，二极管d1的阴极与滑动电阻rl4连接，二极管d2的阴极与滑动电阻rl4的一端连接，滑动电阻rl4的另一端分别与电容c5的一端、电阻r8的一端连接，且作为apfc电路的输出端；所述电源芯片的comp引脚分别与电阻r9的一端、电容c8的一端连接，电阻r9的另一端与电容c7的一端连接，电阻r8依次与电阻r10、电阻r11串联，电源芯片的inv引脚分别与电容c7的另一端、电容c8的另一端、电阻r11的另一端、电阻r12的一端、电阻r13的一端连接，电阻r12的另一端、电阻r13的另一端均接地；电源芯片的gd引脚分别与电阻r14的一端、电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端与二极管d3的阴极连接，电阻r14的另一端分别与二极管d3的阳极、电阻r17的一端、晶体管m1的栅极连接，电源芯片的cs引脚分别与电容c10的一端、电阻r18的一端连接，电容c10的另一端接地，晶体管m1的源极分别与电阻r17的另一端、电阻r18的另一端、电阻r19的一端连接，电阻r19的另一端接地。

需要说明的是，正常工作后apfc电路的输入电压大于ac芯片的输出电压，二极管d1在启动完成后一直保持截止状态，因此二极管d1可选择慢恢复管，但二极管d2处于高频的开关状态，所以二极管d2应选择快恢复管，通常来说二极管的反向恢复速度与正向导通的峰值电流是相互牵制的，慢恢复管能够承受的正向导通电流对打许多，所以较大的浪涌电流会通过二极管d1，从而保护到二极管d5不被过流烧坏，防止有太大的电流流过二极管d5。

所述电源芯片l6561的mult引脚为内部乘法器输入端，在该apfc电路中，将输入电压经过电阻r4、电阻r5、电阻r6分压后从该引脚输入；电源芯片l6561的gd引脚为门驱动输出端，为晶体管m1的栅极驱动脉冲的输出端，通过输出脉冲电压控制晶体管m1的导通与关闭；电源芯片l6561的zcd引脚为零电流检测输入端，为升压电感hl3上的电流检测输出端，当升压电路工作在临界导通模式时，检测升压电感hl3的电流，一旦下降到零值，则开通晶体管m1进入下一个脉冲周期。

更进一步地，如图4所示，所述llc电路包括依次连接的初级输入电路、电源共振电路、双变压电路，所述初级输入电路与apfc电路连接；所述双变压电路包括变压器t3，所述变压器t3的副边包括第一副边、第二副边，所述第一副边和第二副边并联；所述电源共振电路包括电源共振芯片，所述电源共振芯片的型号为mcz5211st。所述llc电路通过电源共振芯片调节频率来实现输出电压恒定。

如图4所示，所述llc电路包括电阻r20～电阻r40、电容c10～电容c11～电容c19、二极管d4～二极管d11、滑动电阻rl5、电源共振芯片、晶体管m2、晶体管m3、双变压器t3；所述电源共振芯片的hvg引脚与电阻r34的一端连接，电阻r34的另一端分别与电阻r35的一端、二极管d8的阴极连接，电阻r35的另一端分别与二极管d8的阳极、电阻r36的一端、晶体管m2的栅极连接，晶体管m2的漏极分别与apfc电路的输出端、二极管d10的阴极连接；电源共振芯片的out引脚分别与电容c18的一端、电阻r37的一端连接，电容c18的另一端与电源共振芯片的vboot引脚连接；晶体管m2的源极分别与电阻r36的一端、电阻r37的另一端、晶体管m3的漏极、双变压器t3的原边1脚连接；电源共振芯片的lvg引脚与电阻r40的一端连接，电阻r40的另一端分别与电阻r39的一端、二极管d9的阴极连接，电阻r39的另一端分别与二极管d9的另一端、电阻r38的一端、晶体管m3的栅极连接，晶体管m3的源极分别与电阻r38的另一端、二极管d11的阳极、双变压器的原边2脚连接；所述双变压器的副边并联后作为llc电路的输出端。

更进一步地，如图5所示，所述同步整流电路包括相互连接的第一整流电路、第二整流电路，所述第一整流电路、第二整流电路分别与llc电路连接；所述第一整流电路包括第一同步整流芯片，所述第一同步整流芯片的型号为tea1792ts；所述第二整流电路包括第二同步整流芯片，第二同步整流芯片的型号为tea1792ts。该同步整流电路中采用通态电阻极低的专用功率晶体管m4和晶体管m5，来取代传统二极管以降低整流损耗，大大提高同步整流芯片的效率，并且不存在由肖特基势垒电压造成的四区电压。

如图5所示，所述同步整流电路包括电阻r41～电阻r46、电阻r65、电阻r66、电容c20～电容c23、二极管d12、二极管d13、晶体管m4、晶体管m5、第一同步整流芯片、第二同步整流芯片；所述双变压器t3的副边3脚分别与电阻r65的一端、电容c22的一端、晶体管m4的漏极连接，电容c22的另一端与电阻r66的一端连接，电阻r65的另一端与第一同步整流芯片的srsence引脚连接，晶体管m4的栅极分别与电阻r41的一端、电阻r42的一端、二极管d12的阳极连接，晶体管m4的源极分别与电阻r66的另一端、电阻r41的另一端连接，二极管d12的阴极、电阻r42的另一端分别与第一同步整流芯片的driver引脚连接；所述双变压器t3的副边6脚分别与电阻r45的一端、电容c23的一端、晶体管m5的漏极连接，电阻r45的另一端与第二同步整流芯片的srsence引脚连接，电容c23的另一端与电阻r46的一端连接，电阻r46的另一端分别与晶体管m5的源极、电阻r44的一端连接，电阻r44的另一端分别与晶体管m5的栅极、电阻r43的一端、二极管d13的阳极连接，电阻r43的另一端、二极管d13的阴极分别与第二同步整流芯片的driver引脚连接。

更进一步地，如图6所示，所述过压保护电路包括驱动保护电路、与驱动保护电路连接的电源驱动电路，所述驱动保护电路与llc电路连接；所述电源驱动电路包括电源驱动芯片，所述电源驱动芯片的型号为tsm1014。驱动保护电路的输出端输出30～36v的电压。

如图6所示，所述过压保护电路包括电阻r49～电阻r64、电容c24～电容c33、二极管d14～二极管d18、滑动电阻rl6、滑动电阻rl7、电流互感器hl4、电源驱动芯片、光耦器；所述llc电路的输出端分别与二极管d12的阴极、电容c24连接，所述电容c24、电容c25、电容c26、电阻r49、电阻r50、电阻r51、电容c27、电流互感器hl4、电阻r54、电容c28依次并联，电阻r52连接于电阻r51和电容c27之间，电阻r53与电阻r52并联；二极管d14的阳极与二极管d15的阴极连接，二极管d15的阳极与电阻r48的一端连接，电阻r48的另一端分别与电阻r47、光耦器连接，光耦器还分别与电阻r55的一端、二极管d16的阳极、二极管d17的阳极、电容c31的一端连接，电阻r55的另一端与电源驱动芯片的vcc引脚连接，二极管d16的阴极分别与电源驱动芯片的ccout引脚、电容c34的一端连接，电容c34的另一端分别与电源驱动芯片的cc-引脚、电阻r61的一端连接；二极管d17的阴极分别与电源驱动芯片的cvout引脚、电阻r60的一端连接，电阻r60的另一端与电容c33的一端连接，电容c33的另一端分别与电源驱动芯片的cv-引脚、电阻r63的一端、电阻r56的一端连接，电阻r56的另一端与电流互感器hl4连接，电容c32与电阻r56并联；电阻r63的另一端分别与滑动电阻rl7、电阻r64连接；电阻r61的另一端与二极管d18的阳极连接，二极管d18的阴极分别与电源驱动芯片的cc+引脚连接，电源驱动芯片的cc+引脚还分别与电阻r59的一端、滑动电阻rl6的一端、电阻r58的一端连接，电阻r59的另一端接地，滑动电阻rl6的另一端分别与电阻r58的另一端、电阻r57的一端连接，电阻r57的额另一端分别与电容c29、电源驱动芯片的verf引脚连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。