開關電源的過壓保護電路制造技術

本實用新型專利技術為開關電源的過壓保護電路，開關電源輸出電壓采樣值接入比較器正相輸入端，保護電壓設定值接入比較器反相輸入端，比較器輸出端與反相器輸入端連接，反相器輸出端接入第一與非門一號輸入端，第一與非門二號輸入端與第二與非門輸出端連接，第一與非門輸出端和第二與非門一號輸入端共同為本電路輸出端、接PWM控制器使能端，第二與非門二號輸入端經復位按鍵開關接地，PWM控制器控制開關電源輸出端的通斷。正常時本電路不工作，輸出低電平；過壓時本電路輸出高電平，PWM控制器關斷開關電源輸出并鎖定，復位按鍵接通才恢復正常；本電路鎖定保護狀態手動恢復便于測試和判定故障；模擬與數字器件相結合，控制電平穩定，過壓保護可靠。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及開關電源的保護電路，具體為一種開關電源的過壓保護電路。
技術介紹
開關電源現已廣泛使用，為了保護所接的用電設備和開關電源，已有多種過壓、欠壓和過熱等保護電路。多數開關電源的過壓保護電路采用三極管、電阻、電容、穩壓管等模擬電路器件組合而成，對于邏輯電平鎖定和邏輯電平的電壓值不能準確判定。為提高保護電路的可靠性，現已出現了模擬電路與數字電路相結合的開關電源保護電路。如專利號為200620000754的中國技術專利“開關電源打嗝保護電路”，利用比 較器監測輸出電壓、輸出過流，過壓或過流時比較器的輸出信號關斷PWM電路，實現對開關電源的保護。該保護電路采用分立電路的形式，制造成本較高，且會高頻地反復接通關斷保護電路，造成保護電路的元器件壽命不長。再如申請號為201010619979的中國專利技術專利申請“開關電源的保護電路”，檢測電路檢測開關電源的環境溫度及其輸出是否過壓、欠壓，保護信號發送至與非門、控制RS觸發器切斷開關電源的輸出。一旦進入保護狀態就鎖定，只有該保護電路重新啟動，才能解除對開關電源判斷的保護狀態。雖然此保護電路的可靠性提高，但解除保護狀態的鎖定需要整個保護電路的重啟，使用不很方便。其它的方案中保護狀態的解鎖多為自動解鎖，不方便操作人員對故障狀態的判定和測試。
技術實現思路
本技術的目的在于設計一種開關電源的過壓保護電路，包括比較器和與非門，開關電源的輸出出現過壓時，比較器立即測出，與非門的輸出為高電平時，其所連接的脈沖寬度調制(PWM Pulse Width Modulation)控制器切斷開關電源。與非門保持高電平，鎖定保護狀態，手動按下復位按鍵后釋放高電平，解除鎖定。本技術設計的開關電源的過壓保護電路包括比較器、與非門，開關電源輸出端經采樣電路與比較器的正相輸入端電連接，保護電壓設定值接入比較器的反相輸入端，本過壓保護電路還有I個反相器和2個與非門，比較器的輸出端與反相器的輸入端電連接，反相器的輸出端接入第一與非門的一號輸入端，第一與非門的二號輸入端與第二與非門的輸出端電連接，第一與非門的輸出端和第二與非門的一號輸入端共同作為本保護電路的輸出端接至脈沖寬度調制(PWM)控制器的使能端，第二與非門的二號輸入端經復位按鍵開關接地，該復位按鍵開關正常情況為常開狀態。所述脈沖寬度調制控制器的控制端連接控制本保護電路所保護的開關電源的輸出端。具體為所述脈沖寬度調制控制器的控制端連接控制開關電源的開關管驅動單元，控制開關管的通斷，從而控制開關電源的輸出端的通斷。本保護電路電源電連接至比較器、反相器、第一與非門和第二與非門的電源輸入端。比較器的電源輸入端經第一電阻電連接至比較器的輸出端。本保護電路電源經第二電阻電連接至第二與非門的二號輸入端。開關電源輸出端電壓的采樣值正常時小于保護電壓設定值，本保護電路不工作，第一與非門的輸出端，或曰本保護電路的輸出端為低電平。開關電源輸出端電壓發生過壓、輸出電壓米樣值大于保護電壓設定值，比較器的正相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，比較器的輸出經第一電阻、反相器和第一、第二與非門后，本保護電路的輸出端為高電平，高電平信號送入脈沖寬度調制控制器的使能端，關斷脈沖寬度調制控制器的PWM信號輸出，關斷開關電源的開關管驅動單元，從而關斷開關電源的輸出。此時即使開關電源輸出端電壓恢復正常范圍，本保護電路的輸出端仍為高電平，脈沖寬度調制控制器保持關斷開關電源的輸出。當手動按下復位按鍵使之接通，本保護電路輸出端的高電平通過接通的復位按鍵接地、恢復為低電平，脈沖寬度調制控制器保護關閉，PWM重新正常輸出，開關電源的輸出重新接通，手一放開復位按鍵恢復常開狀態，本保護電路又進入不工作的正常狀態。與現有技術相比，本技術開關電源的過壓保護電路的優點為1、由模擬器件與數字器件相結合構成，控制信號電平穩定，開關電源的過壓保護可靠；2、進入保護狀態后 立即鎖定，沒有人為解除鎖定、對開關電源的保護狀態不會改變，便于操作人員對開關電源系統進行測試，并判定故障所在；3、解除鎖定只需要手動按一下復位按鍵，操作簡單方便；4、本保護電路的輸出為邏輯電平信號(只有高電平和低電平)，更易于與計算機、PLC、單片機等設備無縫連接。附圖說明圖I為本開關電源的過壓保護電路實施例示意圖。圖內標號為Ul :比較器，U2 :反相器，U3 :第一與非門，U4 :第二與非門，Rl :第一電阻，R2 :第二電阻，SI :復位按鍵開關，VCC :本保護電路供電電源正端，REF :保護電壓設定值，VFB :開關電源輸出端電壓采樣值，VCTR :保護控制電平，GND :本保護電路供電電源負端，即接地。具體實施方式以下結合附圖詳細說明本開關電源的過壓保護電路實施例。圖I所示為本例電路示意圖。本開關電源的過壓保護電路實施例包括比較器、2個電阻、I個反相器、和2個與非門，開關電源輸出端的電壓經采樣電路之后的采樣值VFB接入比較器Ul的正相輸入端，保護電壓設定值REF接入比較器Ul的反相輸入端，比較器Ul的輸出端與反相器U2的輸入端電連接，反相器U2的輸出端接入第一與非門U3的一號輸入端,第一與非門U3的二號輸入端與第二與非門U4的輸出端電連接,第一與非門U3的輸出端和第二與非門U4的一號輸入端共同作為本保護電路的輸出端、接至脈沖寬度調制控制器的使能端，輸出保護控制電平VCTR，第二與非門U4的二號輸入端經復位按鍵開關SI接地，該復位按鍵開關SI正常情況為常開狀態。所述脈沖寬度調制控制器的控制端連接控制本保護電路所保護的開關電源輸出端。本保護電路電源VCC電連接至比較器Ul、反相器U2、第一與非門U3和第二與非門U4的電源輸入端。本保護電路電源VCC經第一電阻Rl電連接至比較器Ul的輸出端。本保護電路電源VCC經第二電阻R2電連接至第二與非門U4的二號輸入端。本例保護電路電源VCC為15伏，也可用5 30伏固定電壓的電源，電壓值的選擇取決于比較器Ul、反相器U2、第一與非門U3和第二與非門U4的工作電壓范圍。本保護電路電源電壓值VCC為本保護電路輸出端輸出的保護控制的高電平值，SP本保護電路邏輯輸出電平的高電平值。本例目前已用于60KV/70mA的開關電源的保護，效果良好。上述實施例，僅為對本技術的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本技術并非限定于此。凡在本技術的公開的范圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
開關電源的過壓保護電路，包括比較器、與非門，開關電源輸出端經采樣電路與比較器的正相輸入端電連接，保護電壓設定值接入比較器的反相輸入端，其特征在于：還有1個反相器和2個與非門，比較器的輸出端與反相器的輸入端電連接，反相器的輸出端接入第一與非門的一號輸入端，第一與非門的二號輸入端與第二與非門的輸出端電連接，第一與非門的輸出端的第二與非門的一號輸入端共同作為本保護電路的輸出端、接至脈沖寬度調制控制器的使能端，第二與非門的二號輸入端經復位按鍵開關接地，該復位按鍵開關正常情況為常開狀態；所述脈沖寬度調制控制器的控制端連接控制本保護電路所保護的開關電源輸出端；本保護電路電源電連接至比較器、反相器、第一與非門和第二與非門的電源輸入端。

【技術特征摘要】
1.開關電源的過壓保護電路，包括比較器、與非門，開關電源輸出端經采樣電路與比較器的正相輸入端電連接，保護電壓設定值接入比較器的反相輸入端，其特征在于 還有I個反相器和2個與非門，比較器的輸出端與反相器的輸入端電連接，反相器的輸出端接入第一與非門的一號輸入端，第一與非門的二號輸入端與第二與非門的輸出端電連接，第一與非門的輸出端的第二與非門的一號輸入端共同作為本保護電路的輸出端、接至脈沖寬度調制控制器的使能端，第二與非門的二號輸入端經復位按鍵開關接地，該復位按鍵開關正常情況為常開狀態；所述脈沖寬度調制控制器的控制端連接控制本保護電路所保護的開關電源輸出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石宗甜，
申請(專利權)人：桂林電器科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：