一种电源模块输出电压过压保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种电源模块输出电压过压保护电路，属于电子电路技术领域。


背景技术：

2.电源模块输出电压过压是一个危险电压，它不仅会造成电源模块本身输出电容、输出整流二极管损环，而且会造成用电装置的电子元器件的损坏，使用电装置无法正常工作；造成电源模块输出电压过压原因，主要是电源模块反馈环路脱环等，如果不进行电源模块输出电压过压快速保护，会造成用电装置和电源模块永久损坏。
3.传统的电源输出电压过压保护电路，是在电源模块的副边通过一个稳压管连接一个电阻接到电源模块输出正极，将隔离光电藕合器1脚连接电阻，2脚连接电源模块输出电压的负极，3脚接电源模块原边的负极，4脚接控制芯片的反馈端；当电源模块输出电压出现过压时，输出电压击穿稳压管，电流流过光电藕合器1、2脚，根据光电藕合器的特性，光电藕合器的3、4脚导通，控制芯片的反馈脚的电压被拉低，控制芯片不输出pwm信号，开关mos管门级没有电压输入，导致电源模块停机，电源模块的输出电压下降，从而达到电源模块输出电压保护。
4.但传统的电源输出电压过压保护电路实际使用中具有以下缺点：首先由于需要光电耦合器跨接电源模块的原边副边传递信号，因此必须为电源输出电压过压保护电路进行安规设计，另外涉及电源模块原边副边的电器参数设计，电路稍复杂不易理解，以及保护电路速度慢，可能会造成后级设备损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电源模块输出电压过压保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：所述输出电压过压保护电路的输入端连接输出整流滤波电路的输出端，其输出端连接dc/dc电源控制与保护电路的输入端，所述dc/dc电源控制与保护电路的输出端连接dc/dc电源模块，所述dc/dc电源模块的输出端连接所述输出整流滤波电路的输入端；当输出整流滤波电路输出端的输出电压经过输出电压过压保护电路时，若输出电压正常，则所有模块及电路正常工作；若输出电压过高则输出电压过压保护电路短路，dc/dc电源控制与保护电路也短路，致使dc/dc电源模块不工作，从而实现对电源模块的保护。
7.进一步的，所述输出电压过压保护电路包括可控硅q102、二极管z103、电容c112、电阻r110和电阻r111，所述二极管z103和电阻r110串联，并通过可控硅q102的3脚并联连接于输入端vcc与输出端gnd之间，所述电容c112与所述电阻r111并联，并通过所述q102的3脚并联连接于输入端vcc与输出端gnd之间，所述可控硅q102串联连接于所述输入端vcc与输出端gnd之间；当dc/dc电源模块的输出电压未超出规定值时，可控硅q102的3脚没有被高电平触发，另外两脚不导通使dc/dc电源模块输出电压正常；当dc/dc电源模块的输出电压超
出规定值时，可控硅q102的3脚被高电平触发，另外两脚导通则使dc/dc电源模块输出电压短路。
8.进一步的，所述二极管z103为稳压二极管；稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件，在临界击穿点上反向电阻能够降低到一个很小的数值，并在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。
9.进一步的，所述电容c112为电解电容；电解电容是电容的一种，金属箔为正极，与正极紧贴金属的氧化膜是电介质，阴极由导电材料、电解质和其他材料共同组成，单位体积的电容量与额定的容量都非常大，成本相对比较低。
10.进一步的，所述dc/dc电源控制与保护电路包括过压检测电路、变压器耦合电路和控制关机电路，所述过压检测电路的输入端连接所述输出电压过压保护电路的输出端，所述过压检测电路的输出端连接所述变压器耦合电路的输入端，所述变压器耦合电路的输出端连接所述控制关机电路的输入端，所述控制关机电路的输出端连接所述dc/dc电源模块；当输出电压过压保护电路未被可控硅导通导致短路时，此时输出电压正常且过压检测电路、变压器耦合电路以及控制关机电路均正常工作，输出正常电压；当输出电压过压保护电路被可控硅导通而导致短路时，经过压检测电路检测已短路，由于dc/dc电源模块的输出端的正极和负极是与变压器的副边线圈绕组连在一起的，这样变压器副边线圈绕组也处于短路状态，通过变压器的磁通耦合，变压器原边线圈绕组也处于短路状态，而变压器原边绕组成的电路回路中有大的脉冲电流流过，脉冲电流流过产生电压电平，再传输到dc/dc电源模块中的电源控制芯片，电源控制芯片通过内部比较器比较，使芯片不输出pwm信号，那么开关管mos门级就没有电压输入，导致dc/dc电源模块停机，输出电压下降，从而达到dc/dc电源模块输出电压的保护。
11.进一步的，所述输出电压过压保护电路适用于高频开关电源单相输入电源模块；也就是dc/dc电源模块的输出功率在200w以下，工作电压范围为85～300vac，输出电压12v/8a，稳压精度小于0.5v。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型克服了电源模块传统输出电压过压保护电路通过光电耦合器进行电压原边副边信号检测的缺点，电路设计简单容易理解；当通过输出电压过压保护电路的可控硅被高电平触发工作，而使得输出电压过压保护电路短路，紧接着通过dc/dc电源控制与保护电路，使变压器耦合电路中变压器的副边线圈绕组也短路，通过变压器的磁通耦合，变压器原边线圈绕组也处于短路状态，导致dc/dc电源模块停机，输出电压下降；因而只检测副边的信号就可以实现电压模块输出电压过压保护，不需要因使用光电耦合器而对电源输出电压过压保护电路必须进行的安规设计，使之能够直接在输出电路中完成，速度快并能真正实现0ms过电压输出，减少电路设计的复杂性，工作可靠，运用灵活，大大提高了高频开关电源的性能。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体模块连接结构示意图；
14.图2为本实用新型的dc/dc电源控制与保护模块结构示意图；
15.图3为本实用新型的输出电压过压保护电路结构示意图；
16.图4为本实用新型的整体电路连接结构示意图。
17.图中标记为：1、输出电压过压保护电路；2、输入emi滤波电路；3、输入整流滤波电路；4、dc/dc电源模块；5、输出整流滤波电路；6、输出emi滤波电路；7、过压检测电路；8、变压器耦合电路；9、控制关机电路；10、dc/dc电源控制与保护电路。
具体实施方式
18.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细说明。
19.实施例1
20.本实施例提供的一种电源模块输出电压过压保护电路，如图1
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3所示：输出电压过压保护电路1的输入端连接输出整流滤波电路5的输出端，其输出端连接dc/dc电源控制与保护电路10的输入端，dc/dc电源控制与保护电路10的输出端连接dc/dc电源模块4的输入端，dc/dc电源模块4的输出端连接输出整流滤波电路5的输入端。
21.本实施例还包括，输出电压过压保护电路1包括可控硅q102、二极管z103、电容c112、电阻r110和电阻r111，二极管z103和电阻r110串联，并通过可控硅q102的3脚并联连接于输入端vcc与输出端gnd之间，电容c112与电阻r111并联，并通过q102的3脚并联连接于输入端vcc与输出端gnd之间，可控硅q102串联连接于输入端vcc与输出端gnd之间，二极管z103为稳压二极管，电容c112为电解电容；当dc/dc电源模块4输出电压超过规定值时，该二极管z103被击穿，由二极管z103、电容c112、电阻r110以及电阻r111组成的回路中有电流流过，可控硅q102的3脚被触发高电平，可控硅q102开始工作另外两脚导通，使输出电压过压保护电路1短路，从而导致dc/dc电源模块4停机不工作。
22.本实施例还包括，dc/dc电源控制与保护电路10包括过压检测电路7、变压器耦合电路8和控制关机电路9，过压检测电路7的输入端连接输出电压过压保护电路1的输出端，过压检测电路7的输出端连接变压器耦合电路8的输入端，变压器耦合电路8的输出端连接控制关机电路9的输入端，控制关机电路9的输出端连接dc/dc电源模块4；当输出电压过压保护电路1被可控硅11导通而导致短路时，经过压检测电路7时也已短路，由于dc/dc电源模块4的输出端的正极和负极与变压器耦合电路8中变压器的副边线圈绕组连在一起，这样变压器副边线圈绕组也处于短路状态，通过变压器的磁通耦合，变压器原边线圈绕组也处于短路状态，而导致dc/dc电源模块4停机，输出电压下降，从而达到dc/dc电源模块4输出电压的保护。
23.本实施例还包括，输出电压过压保护电路1适用于高频开关电源单相输入电源模块；也就是dc/dc电源模块4的输出功率在200w以下，工作电压范围为85～300vac，输出电压12v/8a，稳压精度小于0.5v。
24.本实用新型的使用方法：
25.输出电压过压保护电路1的输入端连接输出整流滤波电路5的输出端，其输出端连接dc/dc电源控制与保护电路10的输入端，输出电压过压保护电路包括可控硅q102，稳压二极管z103，电解电容c112，电阻r110和电阻r111，dc/dc电源模块4正常工作时，其输出电压未超出规定值，可控硅q102的3脚没有被高电平触发，因此可控硅q102另外两脚不导通，电压模块输出电压正常，所有模块正常工作；当dc/dc电源模块4输出电压超过规定值时，稳压二极管z103被击穿，由稳压二极管z103、电解电容c112，电阻r110和电阻r111组成的电路回路有电流流过，可控硅q102的3脚被高电平触发，因此可控硅q102另外两脚导通，使dc/dc电
源模块4的输出电压处于短路状态；然后经过过压检测电路至变压器耦合电路时，由于dc/dc电源模块4的输出端正级、负极是和变压器t100的9脚、11脚也就是副边线圈绕组连在一起的，这样变压器的副边线圈绕组也处于短路状态，通过变压器的磁通耦合，变压器的原边各线圈绕组也处于短路状态，即1脚、3脚组成的绕组与4脚、5脚组成的原边线圈绕组处于短路状态；这样开关mos管q100，电阻r119、r251、r252组成的电路回路由有大的脉冲电流流过，脉冲电流流过电阻r119、r251、r252网络产生超过1v的电压电平，再传输到dc/dc电源模块4中电源控制芯片u116的4脚，电源控制芯片通过内部比较器比较，控制芯片不输出pwm信号，开关mos管门级没有电压输入，dc/dc电源模块4停机输出电压下降，从而达到对dc/dc电源模块4输出电压的保护。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.除上述实施例外，本实用新型还可以有其他的实施方式。对于本领域的技术人员来说，依然可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。