基于频率控制的过流过压保护电路及开关电源控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及控制电路技术领域，具体为基于频率控制的过流过压保护电路及开关电源控制系统。


背景技术：

2.脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，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。
3.现有模拟控制电路中设置有过流过压保护电路，过流过压保护电路能够降低电源的电压和电流，防止高电压和高电流对电子设备发生损害，达到提高电路使用寿命的目的。但现有过流过压保护电路过于复杂，需要在开关电源上增加电压检测电路以及电流检测电路系列电路，给开关电源增加额外的负载，会导致控制电路难以实施，增大电路的制造成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个优势在于提供基于频率控制的过流过压保护电路，其中调控电路根据光电检测电路对开关电源的进行监控，能够在开关电源的电信号超过预定值时，降低控制芯片输出pwm波的频率，从而降低开关电源输出电信号的目的，达到过流过压保护的目的。
5.为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供基于频率控制的过流过压保护电路，所述基于频率控制的过流过压保护电路包括：
6.一光电检测电路，所述光电检测电路包括一光电检测单元，所述光电检测单元被电连接于一开关电源，以使所述光电检测单元能够反映所述开关电源的电信号；和
7.一调控电路，所述调控电路被电性连接于一控制芯片，所述控制芯片与所述开关电源pwm波电信连接，所述调控电路与所述光电检测单元信号连接，以在所述调控电路通过所述光电检测单元检测到所述开关电源的电信号超过预定值时，所述调控电路降低所述控制芯片输出pwm波的频率。
8.根据本实用新型一实施例，所述调控电路以降低自身电阻的方式降低所述控制芯片输出pwm波的频率。
9.根据本实用新型一实施例，所述调控电路包括一检测元件和一调控单元，其中所述检测元件和所述调控单元均电性连接于一控制芯片，所述控制芯片与所述开关电源pwm波电信连接，所述检测元件与所述光电检测单元信号连接，以在所述检测元件通过所述光电检测单元检测到所述开关电源的电信号超过预定值时，所述检测元件使所述调控单元的电阻降低，能够降低所述控制芯片输出的pwm波的频率
10.根据本实用新型一实施例，所述光电检测单元和检测元件被实施为相互光信号连
接的一光电二极管和一光电晶体管，所述光电二极管被电性连接于所述开关电源，所述光电晶体管被电性连接于所述控制芯片。
11.根据本实用新型一实施例，所述调控单元被实施为一三极管和一调阻电阻，所述三极管与所述调阻电阻串联后电性连接于所述控制芯片；
12.所述调控电路包括一分压电阻和一定值电阻，所述分压电阻被并联于所述光电晶体管，所述定值电阻被并联于所述三极管和所述调阻电阻。
13.根据本实用新型一实施例，所述三极管具有一基极、一发射极和一集电极，其中所述基极与所述分压电阻的一端电性连接，其中所述发射极与所述控制芯片电性连接，其中所述集电极与所述调阻电阻电性连接，当所述发射极与所述集电极导通时，所述调阻电阻与所述定值电阻电性连接。
14.根据本实用新型一实施例，所述三极管被实施为npn型三极管。
15.根据本实用新型一实施例，所述光电检测电路还包括至少一分流电阻，所述分流电阻并联于所述光电检测单元。
16.根据本实用新型一实施例，所述光电检测电路还包括一保护电容，所述保护电容被并联于所述光电检测单元。
17.为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供开关电源控制系统，其特征在于，所述具有过流过压保护的开关电源控制系统包括：
18.一开关电源；
19.一控制芯片，所述控制芯片与所述开关电源电性连接；和
20.如上述任一实施例所述基于频率控制的过流过压保护电路，所述基于频率控制的过流过压保护电路同时与所述控制芯片与所述开关电源电性连接。
附图说明
21.图1示出了本实用新型所述基于频率控制的过流过压保护电路的电气连接框图。
具体实施方式
22.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
23.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
24.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
25.参考图1，依本实用新型一较佳实施例的基于频率控制的过流过压保护电路将在
以下被详细地阐述。所述基于频率控制的过流过压保护电路适用于各种开关电源中，并且能够保证开关电源输出稳定的电压以及电流，避免过载的电压或电流对电路的损害，提高控制电路的使用寿命。
26.所述基于频率控制的过流过压保护电路包括一光电检测电路10和一调控电路20。
27.所述光电检测电路10被电连接于一开关电源100，用于接收从所述开关电源100传输而来的电信号，所述光电检测电路10包括一光电检测单元11，所述光电检测单元11能够反映所述开关电源100输出电信号的大小。
28.一调控电路20，所述调控电路20被电性连接于一控制芯片200，所述控制芯片200与所述开关电源100pwm波电信连接。所述调控电路20与所述光电检测单元11信号连接，所述调控电路20能够通过所述光电检测单元11知晓所述开关电源100的电信号。在所述调控电路20通过所述光电检测单元11检测到所述开关电源100的电信号超过一预定值时，所述调控电路20能够降低所述控制芯片200输出pwm波的频率。
29.由于所述光电检测单元11能够反映所述开关电源100输出的电信号的大小，而当所述开关电源100输出的电信号过大时，所述调控电路20能够降低所述控制芯片200输出pwm波的频率，从而达到降低所述开关电源100输出的电信号目的。
30.所述调控电路20包括一检测元件21和一调控单元22，其中所述检测元件21与所述调控单元22电信连接，其中所述检测元件21与所述光电检测单元11信号连接，所述检测元件21能够接收到所述光电检测单元11的信号，因此，所述调控单元22能够通过所述检测元件21检测到所述开关电源100的电信号。当所述开关电源100输出的电压或电流超过预定值时，所述检测元件21通过所述光电检测单元11能够知晓所述开关电源100输出的电压或电流超过所述预定值，此时所述检测元件21能够发送一电信号至所述调控单元22，在所述调控单元22接收到电信号时，所述调控单元22降低自身阻值，此时所述控制芯片200的频率会降低，从而降低所述控制芯片200输出pwm波的空占比，使得所述开关电源100进入限功率保护模式，所述开关电源100输出的电压会降低。若所述开关电源100输出的电压无法对所述控制芯片200进行正常供电，而所述控制芯片200具有打嗝保护模式，所述控制芯片200能够使自身以及所述开关电源100重启，从而避免所述开关电源100输出过高的电压或电流。
31.所述光电检测单元11和检测元件21被实施为相互信号连接的一光电二极管和一光电晶体管，所述光电二极管被电性连接于所述开关电源100，所述光电晶体管被电性连接于所述控制芯片200。
32.当所述开关电源100输入至所述光电检测单元11的电压或电流变大时，所述光电二极管发出光信号会变大，使得所述光电晶体管接收到过多的光信号，因此，所述光电晶体管内部的阻值会随着过多的光信号对应地降低，使得所述调控单元22能够接收到一电信号，因此，所述调控单元22能够对应降低自身阻值，从而能够控制所述控制芯片200输出的pwm波的频率，进而降低所述开关电源100输出的电压或电流信号，达到保护电路的目的。
33.所述调控单元22被实施为一三极管q1和一调阻电阻r6，所述三极管q1与所述调阻电阻r6串联后电性连接于所述控制芯片200。
34.所述调控电路20还包括一分压电阻r1和一定值电阻r5。所述分压电阻r1被并联于所述光电晶体管，所述定值电阻r5并联于所述三极管q1和所述调阻电阻r6。对所述调控电路20进一步描述，当所述光电晶体管的阻值发生便会变化时，使得所述三极管q1导通，使得
电流能够从所述控制芯片200流向所述调阻电阻r6，从而使得所述调阻电阻r6和所述定值电阻r5并联，从而能够降低两个所述调阻电阻r6和所述定值电阻r5之间的阻值，达到降低所述控制芯片200输出频率的目的。
35.进一步具体地，所述三极管q1具有一基极b端、一发射极e端和一集电极c端，其中所述基极b端与所述分压电阻r1的一端电性连接，其中所述发射极e端与所述控制芯片200电性连接，所述集电极c端与所述调阻电阻r6电性连接。当所述光电晶体管的电阻变小时，所述分压电阻r1中流过的电流变小，因此，流入所述三极管q1中基极b端的电流变小，使得所述发射极e端的电流能够流入所述集电极c端，从而使得所述调阻电阻r6和所述定值电阻r5实现并联。
36.对所述调控电路20具体描述，当所述光电晶体管未接收到过大的光信号时，所述光电晶体管的阻值并不会变小，依旧处于较高的阻值，因此，和所述光电晶体管并联的所述分压电阻r1的电流并不会变小，所述三极管q1不会导通。当所述光电晶体管接收到过大的光信号时，所述光电晶体管的阻值变小，因此和所述光电晶体管并联的所述分压电阻r1的电流变小，使得所述分压电阻r1流入所述三极管q1中的电流变小，从而使得所述三极管q1导通，使得所述调阻电阻r6和所述定值电阻r5并联，改变所述控制芯片200输出频率的目的，从而实现所述开关电压100输出的电流变大时，所述控制芯片200立即降低其输出频率的目的，达到保护电路的目的。
37.所述三极管q1被实施为npn型三极管。
38.所述光电检测电路10还包括至少一分流电阻12，所述分流电阻12并联于所述光电检测单元11。由于所述光电检测单元11需要的电流较弱，较小的电流就能使所述光电检测单元11导通，所述分流电阻12与所述光电检测单元11并联，能够改变导通所述光电检测单元11的电流，提高所述光电检测电路10的抗干扰性能。
39.所述光电检测电路10还包括一保护电容13，所述保护电容被并联于所述光电检测单元11，所述光电检测单元11属于静电敏感部件，所述保护电容能够提供泄放回路，对所述光电检测单元11静电保护，提高所述光电检测单元11的使用寿命。
40.开关电源控制系统，包括一开关电源100、一控制芯片200和一基于频率控制的过流过压保护电路。所述开关电源100与所述控制芯片200电信连接，所述基于频率控制的过流过压保护电路同时和所述控制芯片与所述开关电源电性连接。所述开关电源100能够对所述控制芯片200供电，所述控制芯片200能够控制所述开关电源100输出的电信号。采用具有过流过压保护的开关电源控制系统能够提高电路的使用寿命，保证电路能够长时间正常运行。
41.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。