一种开关电源的输出短路保护方法及电路的制作方法_2

文档序号:9669931阅读:来源:国知局
接到所述的第一运算放大器的反相输入端;所述的第一运算放 大器的电源正端连接所述的控制IC工作电压Vcc端口,所述的第一运算放大器的电源负端 连接到参考地,所述的第一运算放大器的输出端连接所述的第=二极管的阳极;所述的第 =二极管的阴极作为所述的电压采样和延迟电路的输出端,连接所述的保护时长设定电路 的输入端。
[0019] 优选的,所述的电压采样和延迟电路包括第一分压电阻,第二分压电阻,第一延迟 电容,第=分压电阻,第二稳压二极管,第一运算放大器,第=二极管。所述的第一分压电压 的一端连接所述的控制IC工作电压Vcc端口,所述的第一分压电阻的另一端连接所述的第 二分压电阻的一端和连接所述的第一延迟电容的一端;所述的第一延迟电容的另一端连接 到参考地;所述的第二分压电阻的另一端到参考地;所述的第一分压电阻和所述的第二分 压电阻的串联结点连接到所述的第一运算放大器的同相输入端;所述的第=分压电压的一 端连接所述的控制IC工作电压Vcc端口,所述的第=分压电阻的另一端连接所述的第二稳 压二极管的阴极;所述的第二稳压二极管的阳极连接到参考地;所述的第=分压电阻和所 述的第二稳压二极管的串联结点连接到所述的第一运算放大器的反相输入端;所述的第一 运算放大器的电源正端连接所述的控制IC工作电压Vcc端口,所述的第一运算放大器的电 源负端连接到参考地,所述的第一运算放大器的输出端连接所述的第=二极管的阳极;所 述的第=二极管的阴极作为所述的电压采样和延迟电路的输出端,连接所述的保护时长设 定电路的输入端。
[0020] 优选的,所述的保护时长设定电路包括第一储能电容,第一放电电阻,第一偏置电 阻。所述的第一储能电容的一端连接所述的第一放电电阻的一端和连接到所述的电压采 样和延迟电路的输出端;所述的第一储能电容的另一端连接到参考地;所述的第一放电电 阻的另一端连接到所述的第一偏置电阻的一端;所述的第一偏置电阻的另一端连接到参考 地;所述的第一放电电阻和所述的第一偏置电阻的串联结点作为所述的保护时长设定电路 的输出端,连接到所述的启动电路关断电路的输入端。
[0021] 优选的,所述的启动电路关断电路包括第二=极管。所述的第二=极管的基极 作为启动电路关断电路的输入端,连接所述的保护时长设定电路的输出端;所述的第二= 极管的集电极作为启动电路关断电路的输出端,连接所述的启动电路的控制端;所述的第 二S极管的发射极连接到参考地。所述的第二S极管为NPN型S极管;
[0022] 优选的,所述的启动电路关断电路包括第一MOS管。所述的第一MOS管的栅极作为 启动电路关断电路的输入端,连接所述的保护时长设定电路的输出端;所述的第一MOS管 的漏极作为启动电路关断电路的输出端,连接所述的启动电路的控制端;所述的第一MOS 管的源极连接到参考地。所述的第一MOS管为N沟道场效应管;
[0023] 优选的,所述的电压采样和延迟电路和所述的保护时长设定电路独立工作,延长 时间和保护时间可独立设定。
[0024] 本发明的工作原理在实施例部分将会详细分析,在此不寶述。
[00巧]与现有技术相比,本发明具有W下突出的优点:
[0026] (1)开关电源输出短路时,可进入间歇性工作模式,短路功耗小。可通过调节电路 参数来设定开关电源短路时的工作时间。
[0027] 似开关电源输出短路时,启动电路间歇性工作,启动电路功耗很小。在高输入电 压场合下,启动电路功耗小的优势更加明显,保证开关电源的可靠性,同时大大提高产品的 功率密度。
【附图说明】
[0028] 图1为现有技术开关电源输出短路保护电路的原理图;
[0029] 图2为本发明原理框图;
[0030] 图3为本发明实施例一的电路图;
[0031] 图4为本发明实施例二的电路图;
[0032] 图5为本发明实施例S的电路图;
[0033] 图6为本发明实施例四的电路图;
[0034] 图7为开关电源输出短路时控制IC工作电压Vcc和控制IC输出的PWM驱动波形。
【具体实施方式】
[0035] 本发明技术的构思是,通过检测变压器辅助供电绕组的电压来判断开关电源输出 是否短路,当确定开关电源输出短路时,再通过控制启动电路间歇性工作,降低开关电源输 出短路功耗和启动电路功耗,使开关电源输出短路保护的可靠性大大提高,同时开关电源 的功率密度也可W大大提高。
[0036] 为了更好的理解本发明的技术方案,下面将结合附图和具体实施例来对本发明进 一步详细的说明。
[0037] 参见图2,为本发明的功能框图,包括启动电路1、变压器辅助绕组供电电路2、电 压采样和延迟电路3、保护时长设定电路4、启动电路关断电路5、控制IC工作电压Vcc端 P。
[0038] 下面结合具体实现电路进一步说明。 W39] 实施例一 W40] 图3为本发明实施例一的电路图,其包括:启动电路1、变压器辅助绕组供电电路 2、电压采样和延迟电路3、保护时长设定电路4、启动电路关断电路5、控制IC工作电压Vcc端口、输入电压端口Vin;启动电路1包括一输入端、一输出端、一控制端;变压器辅助绕组 供电电路2包括一绕组、一输出端;电压义样和延迟电路3包括一输入端、一输出端;保护 时长设定电路4包括一输入端、一输出端;启动电路关断电路5包括一输入端、一输出端。启 动电路1的输入端连接输入电压端口Vin,启动电路1的输出端连接控制IC工作电压Vcc 端口;变压器辅助绕组供电电路2的绕组禪合主变压器的输出绕组,变压器辅助绕组供电 电路2的输出端连接控制IC工作电压Vcc端口;电压采样和延迟电路3的输入端连接控制 IC工作电压Vcc端口,电压采样和延迟电路3的输出端连接保护时长设定电路4的输入端; 保护时长设定电路4的输出端连接启动电路关断电路5的输入端;启动电路关断电路5的 输出端连接启动电路1的控制端。
[0041] 启动电路1包括第一限流电阻R8,第二限流电阻R9,第一=极管Q2,第一稳压二 极管Z1,第一二极管D3。第一限流电阻R8的一端连接电源输入端和第二限流电阻R9的一 端,第一限流电阻R8的另一端连接第一=极管Q2的集电极;第二限流电阻R9的另一端连 接第一=极管Q2的基极和第一稳压二极管Zl的阴极;第一稳压二极管Zl的阳极连接到参 考地;第一=极管Q2的基极连接启动电路关断电路5的输出端,第一=极管Q2的发射极连 接第一二极管D3的阳极;第一=极管Q2为NPN型=极管;第一二极管D3的阴极连接控制 IC工作电压Vcc端口;
[0042] 变压器辅助绕组供电电路2包括第一绕组Nf,第S限流电阻Rl,第二二极管Dl,第 一滤波电容Cl。第一绕组Nf禪合主变压器的输出绕组化上的电压,第一绕组Nf的一端连 接参考地,第一绕组Nf的另一端连接第二二极管Dl的阳极;第二二极管Dl的阴极连接第 一滤波电容Cl的一端和连接控制IC工作电压Vcc端口;第一滤波电容Cl的另一端连接参 考地;
[0043] 电压采样和延迟电路3包括第一分压电阻R2,第二分压电阻R3,第一延迟电容C2, 第=分压电阻R4,第四分压电阻R5,第一运算放大器ARl,第=二极管D2。第一分压电压R2 的一端连接控制IC工作电压Vcc端口,第一分压电阻R2的另一端连接第二分压电阻R3的 一端和连接第一延迟电容C2的一端;第一延迟电容C2的另一端连接到参考地;第二分压 电阻R3的另一端到参考地;第一分压电阻R2和第二分压电阻R3的串联结点连接到第一运 算放大器ARl的同相输入端;第=分压电压R4的一端连接控制IC工作电压Vcc端口,第= 分压电阻R4的另一端连接第四分压电阻R5的一端;第四分压电阻R5的另
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