一种辅助供电欠压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及欠压保护电路技术领域，更具体地说，涉及一种辅助供电欠压保护电路。
【背景技术】
[0002]电能的出现和广泛应用彻底改变了人类的生产和生活状态，对19世纪人类最伟大发明的评选中，电力系统独占鳌头。这客观地反映了电能对促进生产力发展和提升人类文明做出的重要贡献，电力作为一种涉及国计民生的基础性资源，对社会的正常生产及民众的日常生活具有极为重要的意义。在现代社会，电力是社会和经济运行的神经中枢、动力之源，是社会和经济运行的总开关，没有了电，一切便迅速陷入全面瘫痪，故电力系统在运行中失去稳定性是最严重的事故。其中最重要的是短路故障，一旦发生短路故障，线路电压会在短时间内出现大幅度降低甚至消失的现象，它会给线路和电器设备带来损伤。一旦系统失去稳定，应采取相应的措施，限制事故范围，减小由此带来的损失，并尽快恢复系统的正常运行。
[0003]目前许多开关电源的设计中，都没有考虑到欠压保护电路。如图1所示为传统开关电源常用的一种供电方式，该电路当AC源掉电后，由于原边MOS不能迅速完全关断，引起电感和寄生电容发生LC谐振，辅助供电绕组也会出现谐振电压，导致LDO (低压差线性稳压器)做开关动作，进而MCU端出现不正常工作状态，达不到预想的效果。
[0004]图2所示为一种加入了稳压二极管的辅助供电电路，该电路尝试使用稳压二极管达到欠压保护目的，但由于稳压二极管钳位电压的精度不高，可能会跟理论计算出的供电电压有偏差，因此该辅助供电电路无法做到精确供电，同时电路的抗干扰能力和稳定性都不尚。
[0005]以上二种电路都会受到开关电源原边的影响，从而使MCU无法进入正常工作或开关机状态，造成普通开关电源在关机时适配的光源出现闪烁的情况。在智能调光电源中，用辅助供电的模块，若没有欠压保护电路，在关机之后，会出现模块重复开关机多次，导致整个工作系统不正常。从电源的设计角度去看，加入欠压保护电路的电源产品是十分迫切的。
[0006]经检索，关于欠压保护电路的技术方案，现有技术中已有较多方案公开，如中国专利申请号201310469788.6，申请日为2013年10月10日，发明创造名称为:一种过压及欠压保护电路；该申请案包括连接在电源电路中的欠压保护电路、过压保护电路和输出控制电路，欠压保护电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容Cl、电容C2、稳压二极管DZ1、稳压二极管DZ2、三极管Ql和三极管Q2组成，过压保护电路由电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、电容C4、稳压二极管DZ3、稳压二极管DZ4、稳压二极管DZ5、三极管Q3和三极管Q4组成，输出控制电路由电阻R11、电容C5、M0S晶体管Q5和二极管Dl组成。该申请案采用了无源器件，不仅能够对供电电源进行过压和欠压保护，且消耗功耗低、反应速度快。但该申请案电路结构复杂、体积大，运行和维护成本较高，不适于在开关电源中应用。【实用新型内容】
[0007]1.实用新型要解决的技术问题
[0008]本实用新型的目的在于克服现有开关电源辅助供电电路缺乏欠压保护模块，导致辅助供电系统运行稳定性差、抗干扰能力弱，精度低的不足，提供了一种辅助供电欠压保护电路；本实用新型很好的避免了由于开关电源AC-DC端的不稳定，辅助供电端设备被影响无法正常工作的问题，大大提高了电源的性能。
[0009]2.技术方案
[0010]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0011]本实用新型的一种辅助供电欠压保护电路，包括稳压二极管D5、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19，所述稳压二极管D5的负极与辅助供电绕组的输出端相连，该稳压二极管D5的正极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17的一端、NPN三极管Q6的基极相连，所述电阻R17的另一端和NPN三极管Q6的发射极均接地；NPN三极管Q6的集电极与电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端分别与电阻R19的一端、PNP三极管Q5的基极相连，电阻R19的另一端和PNP三极管Q5的发射极均与辅助供电绕组的输出端相连；所述PNP三极管Q5的集电极连接LDO的输入端。
[0012]作为本实用新型更进一步的改进，该辅助供电欠压保护电路还包括电阻R20，所述电阻R20的一端与PNP三极管Q5的集电极相连，该电阻R20的另一端接地。
[0013]3.有益效果
[0014]采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0015](I)本实用新型的一种辅助供电欠压保护电路，通过调节电阻R18和R19的大小，可以控制PNP三极管Q5的集电极电流Ic的大小，主电源掉电之后，Ux出现谐振，只需保证Ux〈UD5，则可以可靠保证PNP三极管Q5不导通，进而保证了 MCU不会出现打嗝状态，系统完全处于不工作状态，提高了辅助供电系统的运行稳定性、抗干扰能力等综合性能；
[0016](2)本实用新型的一种辅助供电欠压保护电路，电路结构简单，性能稳定，易于实施，便于推广应用。
【附图说明】
[0017]图1为传统开关电源辅助供电电路的结构示意图；
[0018]图2为加入了稳压二极管的辅助供电电路结构示意图；
[0019]图3为本实用新型的一种辅助供电欠压保护电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为进一步了解本实用新型的内容，下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述:
[0021]实施例1
[0022]参看图3，本实施例的一种辅助供电欠压保护电路，加入该欠压保护电路，得到了高稳定性，抗干扰能力强，精度高的辅助供电系统。本实施例的电路拓扑以反激式电源为主电源，辅助绕组正常输出电压为12V，LDO为3.3V输出，MCU启动电压为3.3V。
[0023]本实施例的欠压保护电路包括稳压二极管D5、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19和电阻R20，所述稳压二极管D5的负极与辅助供电绕组的输出端相连，该稳压二极管D5的正极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17的一端、NPN三极管Q6的基极相连，所述电阻R17的另一端和NPN三极管Q6的发射极均接地；NPN三极管Q6的集电极与电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端分别与电阻R19的一端、PNP三极管Q5的基极相连，电阻R19的另一端和PNP三极管Q5的发射极均与辅助供电绕组的输出端相连，所述PNP三极管Q5的集电极分别与LDO的输入端和电阻R20的一端相连，该电阻R20的另一端接地，电阻R20在上电瞬间防止电压有过冲，可以通过电阻R20瞬间拉低；在掉电之后电阻R20加快辅助供电绕组掉电速度，迅速拉低辅助电压，从而LDO进入完全关闭状态。
[0024]本实施例的欠压保护电路可以分为5个小模块:1、做欠压保护点的稳压二极管D5，Ux>UD5时，稳压二极管D5反向击穿，否则不导通；2、做分压采样部分的电阻R16和电阻R17，Uy = (Ux-UD5)R17/(R16+R17) ;3、起开关作用的 NPN 三极管 Q6，Uy>Ube 时，NPN 三极管Q6导通，否则不导通；4、起开关作用的PNP三极管Q5以及电阻R19，其中，电阻R19主要有两个作用:PNP三极管Q5导通前维持Q5的基极电压Ub和发射极电压Ue的电位相等，防止误导通；PNP三极管Q5导通后起分流作用，避免Ibe过大，防止PNP三极管Q5发热明显，减小功耗；5、限制PNP三极管Q5导通后基极电流Ib'大小的限流电阻R18，Ib' = (Ux-Ube)/R18(忽略NPN三极管Q6的导通压降)，Ic= β Ib'，避免Ic过大，对LDO和单片机造成明显发热和电流击穿。
[0025]本实施例的工作原理如下:
[0026]当辅助供电绕组的输出电压Ux大于稳压二极管D5的击穿电压，且满足(UX-UD5)R17/(R16+R17)>Ube时，NPN三极管Q6导通，将PNP三极管Q5的基极电压拉低，PNP三极管Q5导通，则LDO输入端电压Vin = Ux-0.7V，此时PNP三极管Q5的基极电流为Ib' = Ube/R19+Ib = (Ux-Ube)/R18，Ib为PNP三极管Q5自身的驱动电流，又因Ic = 0 1b'，故调节R18和R19的大小可以合理的控制PNP三极管Q5的集电极电流Ic的大小，当输入电压Ux小于稳压二极管D5的击穿电压，则PNP三极管Q5不导通，LDO无法供电，单片机不工作。主电源掉电之后，Ux出现谐振，只需保证此时Ux〈UD5，PNP三极管Q5不导通，那么MCU不会出现打嗝状态，系统完全处于不工作状态。
[0027]实施例1所述的一种辅助供电欠压保护电路，通过稳压二极管D5控制欠压保护点，通过电压采样精确控制三极管开关，很好的避免了由于开关电源AC-DC端的不稳定，辅助供电端设备被影响无法正常工作的问题，且在此基础上大大提高了电源的性能，电路结构简单，性能稳定，易于实施，便于推广应用。
[0028]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种辅助供电欠压保护电路，其特征在于:包括稳压二极管D5、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6、电阻R16、电阻R17、电阻R18和电阻R19，所述稳压二极管D5的负极与辅助供电绕组的输出端相连，该稳压二极管D5的正极与电阻R16的一端相连，电阻R16的另一端分别与电阻R17的一端、NPN三极管Q6的基极相连，所述电阻R17的另一端和NPN三极管Q6的发射极均接地；NPN三极管Q6的集电极与电阻R18的一端相连，电阻R18的另一端分别与电阻R19的一端、PNP三极管Q5的基极相连，电阻R19的另一端和PNP三极管Q5的发射极均与辅助供电绕组的输出端相连；所述PNP三极管Q5的集电极连接LDO的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种辅助供电欠压保护电路，其特征在于:该辅助供电欠压保护电路还包括电阻R20，所述电阻R20的一端与PNP三极管Q5的集电极相连，该电阻R20的另一端接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种辅助供电欠压保护电路，包括稳压二极管D5、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6、电阻R16、R17、R18和R19，稳压二极管D5的负极与辅助供电绕组的输出端相连，D5的正极与R16的一端相连，R16的另一端分别与R17的一端、NPN三极管Q6的基极相连，R17的另一端和Q6的发射极均接地；NPN三极管Q6的集电极与R18的一端相连，R18的另一端分别与R19的一端、PNP三极管Q5的基极相连，R19的另一端和PNP三极管Q5的发射极均与辅助供电绕组的输出端相连；PNP三极管Q5的集电极连接LDO的输入端。本实用新型很好的避免了由于开关电源AC-DC端的不稳定，辅助供电端设备被影响无法正常工作的问题，大大提高了电源的性能。
【IPC分类】H02H3-24
【公开号】CN204464946
【申请号】CN201520220029
【发明人】黄杰
【申请人】安徽康佳绿色照明技术有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月13日