一種高精度過流檢測電路及穩壓電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度過流檢測電路和一種包含該過流檢測電路的穩壓電源，利用該過流檢測電路檢測到電源輸出過流后，反饋到穩壓電源的控制端，由控制端控制輸出合適的輸出功率，對穩壓電源進行過流保護。本實用新型的電路簡單，成本低，且精度高。
【專利說明】一種高精度過流檢測電路及穩壓電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輸出電路的過流檢測領域，特別涉及一種檢測輸出電路的電流的高精度過流檢測電路及具有過流保護的穩壓電源。
【背景技術】
[0002]傳統的開關電源如圖1所示，市電或者其它交流電源如發電機輸出的交流電流通過電磁干擾抑制電路后，經過整流濾波電路，變壓器轉換電路，輸出整流濾波電路輸出直流，變壓器轉換電路通過開關控制電路控制開關電流的輸出功率，當開關電流輸出電流超過要求時，PWM發生器的檢測電路檢測檢測串在開關管Q1的源極上電阻R11，R12的電流達到設定標準時，控制PWM輸出信號的PWM信號占空比，從而通過限制開關管Q1導通時間，而限制電源的輸出電流。
[0003]上述傳統的過流保護電路存在以下缺陷:
[0004]1)因為全電壓范圍輸入90_264Vac，由于高低壓輸入電流不一樣，使得過流保護點不一致，差別較大。
[0005]2)由于變壓器漏感的存在，取樣電阻R11、R12及PWM的控制I⑶1的誤差，以及器件的溫度特性在相同輸入電壓的情況下過流點的精度也會產生變化不一致。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提出一種輸出信號的高精度的輸出電流檢測電路，當檢測到輸出電路的輸出電流過流后，產生控制信號，并將該過流檢測電路設置在開關電源中，檢測到當開關電源由于短路或者其它原因輸出的電流超過設定的電流大小后，產生控制信號反饋到PWM控制器，通過限制輸出的PWM信號的占空比而限制電流的輸出電流，對電流進行過流保護。
[0007]本實用新型的技術方案是:一種高精度的過流檢測電路，設置在輸出電路的輸出端之間，檢測輸出電路的輸出電流超過設定值時產生過流信號；包括串接在輸出電路輸出端的過流采樣電阻R23，還包括一個三端可調分流基準電源U4、分壓電阻R21、分壓電阻R22、過流信號輸出開關；所述的三端可調分流基準電源U4的陽極和陰極的并聯在所述的輸出電路的輸出端之間，三端可調分流基準電源U4的陽極接所述的過流采樣電阻R23的采集端；所述的三端可調分流基準電源U4的參考端與陰極短接；所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22串連，所述的分壓電阻R22的另一端接所述的三端可調分流基準電源U4的參考端，所述的分壓電阻R21的另一端接地；所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間接所述的過流信號輸出開關的控制端。
[0008]本實用新型由于采用了一個三端可調分流基準電源U4將過流采樣電阻R23輸出的信號轉換成過流信號輸出開關的控制電壓，因為三端可調分流基準電源U4具有高精度的參考端輸出電壓，因此，只需要選擇好分壓電阻R21與分壓電阻R22，在過流采樣電阻R23輸出的信號達到過流時的值后，就可以控制過流信號輸出開關閉合，是一種非常高精度的過流檢測電路，且該電路本身成本很低。通過調整好分壓電阻R21與分壓電阻R22的值，在過流采樣電阻R23輸出的信號非常小時，也能很好地產生過流信號，因此，功耗非常小。
[0009]本實用新型的優選方案中，還包括分壓電阻R20，所述的分壓電阻R20與所述的三端可調分流基準電源U4串連以后，串接在所述的輸出電路的輸出端之間。過流信號輸出開關可為三端可調分流基準電源U5，三極管Q2，或者場效應管。
[0010]本實用新型還提供一種采用上述的過流檢測電路檢測電源的輸出電流，在電源的輸出電流大于設定值時產生過流信號，反饋到控制電路中，控制輸出電流在設定區域的穩壓電源，該穩壓電源包括輸入整流濾波電路、變壓器轉換電路、輸出整流濾波電路和開關控制電路，所述的輸入整流濾波電路的輸入端接交流電，輸出端接變壓器轉換電路的次級端，輸出整流濾波電路輸出穩壓電源，所述的開關控制電路控制所述的變壓器轉換電路的輸出功率；還包括過流檢測電路，所述的過流檢測電路檢測所述的輸出整流濾波電路的輸出電流，當輸出整流濾波電路的輸出電流超過設定值時，產生過流信號輸入到所述的開關控制電路；這里的過流檢測電路為上述的過流檢測電路，當該過流檢測電路檢測到穩壓電源的輸出電流大于設定值時，產生控制信號控制變壓器輸出功率，以保證安全。
[0011 ] 本實用新型的穩壓電源由于采用了一個高精度的電流檢測電路，當該過流檢測電路檢測到輸出整流濾波電路的輸出端的電流大于約定值時，反饋給控制電路讓控制電路控制變壓器輸出功率，以保證安全。
[0012]本實用新型的穩壓電源的優選方案中，在交流電源輸入與輸入整流濾波電路之間還設置有電磁干擾抑制電路。
[0013]下面結合具體實施例對本實用新型作較為詳細的描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為目前穩壓電源電路原理圖。
[0015]圖2為本實用新型實施例1的過流檢測電路原理圖。
[0016]圖3為本實用新型實施例2的過流檢測電路原理圖。
[0017]圖4為本實用新型的穩壓電源原理框圖。
[0018]圖5為本實用新型實施例1的的穩壓電源電路原理圖(一)。
[0019]圖6為本實用新型實施例1的的穩壓電源電路原理圖(二)。
[0020]圖7為本實用新型實施例2的的穩壓電源電路原理圖(一)。
[0021]圖8為本實用新型實施例2的的穩壓電源電路原理圖(二)。
[0022]圖9為TL431A的符號。
【具體實施方式】
[0023]實施例1，本實施例是一種穩壓電源，這種穩壓電源米用了一種如圖2所不的對穩壓電源輸出進行過流檢測的高精度的過流檢測電路，通過這個高精度的過流檢測電路檢測到穩壓電源的輸出電流超過設定電流(過流)時，穩壓電源的控制電路關閉輸出或者限制輸出功率，以保證安全。本實施例的過流檢測電路如圖2所示，主要用來檢測輸出電路的電流的，輸出電路不限于電源，也可以是其它輸出電路，如輸出直流信號的信號源或者其它輸出直流信號的輸出端產品，用來檢測輸出端的輸出電流，當這樣的輸出端輸出電流大于設定值時，產生一個信號反映該電路由于短路或者其它原因輸出電流大于設定值，而該電路的控制部分根據該信號進行應對，如切斷輸入電源或者減少輸出功率等。
[0024]如圖2、4、5、6所不,本實施例的穩壓電源，包括輸入和電磁干擾抑制電路、輸入整流濾波電路、變壓器轉換電路、輸出整流濾波電路和開關控制電路、過流檢測電路、電壓環路反饋電路。輸入交流電通過通過保險絲和由VR1組成的電磁干擾抑制電路輸入整流濾波電路的輸入端，輸入整流濾波電路是相對于輸出整流濾波電路的，該整流濾波電路是目前使用較頻繁的一種整流濾波電路，其中整流電路是由BD1整流電橋實現整流的，濾波電路是一種由電容C1、電容C2和電感LG1組成的“ 31 ”型濾波器。輸入整流濾波電路所產生的直流電的電壓還是交流電的電壓大小，輸出端接變壓器轉換電路的次級端，通過變壓器轉換電路將輸出電壓調整到合適的電壓，變壓器轉換電路在開關控制電路控制下輸出合適的輸出功率，本實施例采用PWM信號控制一個開關管Q1，PWM信號的占空比控制輸出功率。變壓器轉換電路的次級接輸出整流濾波電路，輸出穩定的電壓。過流檢測電路檢測輸出整流濾波電路的輸出電流，當輸出整流濾波電路的輸出電流超過設定值時，產生過流信號通過光稱U2反饋到開關控制電路。本實施例中的過流檢測電路是一種聞精度的過流檢測電路，如圖2所示，包括串接在輸出整流濾波電路的輸出負極的過流采樣電阻R23、一個三端可調分流基準電源U4、分壓電阻R21、分壓電阻R22、一個三端可調分流基準電源U5 ;三端可調分流基準電源U4的陰極接輸出整流濾波電路的正極，三端可調分流基準電源U4的陽極接過流采樣電阻R23的采集端；如圖5、6所示，過流采樣電阻R23的采集端位于輸出整流濾波電路的輸出端，三端可調分流基準電源U4的參考端與陰極短接，分壓電阻R21與分壓電阻R22串連，分壓電阻R22的另一端接三端可調分流基準電源U4的參考端，分壓電阻R21的另一端接地；此時，在分壓電阻R21與分壓電阻R22之間輸出一個穩定的輸出電壓，本實施例中采用的型號為TL431，參考端輸出的電壓穩定在2.5V，這樣，通過分壓電阻R21與分壓電阻R22分壓，輸出過流采樣電阻R23的采集端的電壓加上分壓電阻R22上的電壓，輸出到三端可調分流基準電源U5的參考端，當三端可調分流基準電源U5的參考端的電壓達到觸發電壓后，三端可調分流基準電源U5的陽極和陰極導通，這樣在輸出整流濾波電路正極、光耦U2的輸入端陽極、光耦U2的輸入端陰極與地之間形成一個回路，將輸出整流濾波電路輸出電流過流的信號反饋到開關控制電路，控制產生合適的PWM信號控制開關管Q1的開關時間，以保證安全。
[0025]本實施例中采用的三端可調分流基準電源U4和三端可調分流基準電源U5的型號都為:TL431A,如圖9所示，其中，A為陽極、K為陰極、R為參考極。
[0026]實施例2如圖3、4、7、8所示，該實施例與實施例1相似，主要差別在高精度過流保護電路，該實施例中的過流保護電路采用一個NPN三極管Q2代替實施例1中的三端可調分流基準電源U5，同樣，當分壓電阻R21與分壓電阻R22之間的電壓大于0.7V時，三極管導通，這樣在輸出整流濾波電路正極、光耦U2的輸入端陽極、光耦U2的輸入端陰極與三極管Q2的集電極、發射極與地之間形成一個回路。
[0027]實施例3與上面實施例相似，只是用M0S管代替三極管或者三端可調分流基準電源U5。
【權利要求】
1.一種高精度的過流檢測電路，設置在輸出電路的輸出端之間，檢測輸出電路的輸出電流超過設定值時產生過流信號；包括串接在輸出電路輸出端的過流采樣電阻R23，其特征在于:還包括一個三端可調分流基準電源U4、分壓電阻R21、分壓電阻R22、過流信號輸出開關; 所述的三端可調分流基準電源U4的陽極和陰極并聯在所述的輸出電路的輸出端之間，三端可調分流基準電源U4的陽極接所述的過流采樣電阻R23的采集端；所述的三端可調分流基準電源U4的參考端與陰極短接；所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22串連，所述的分壓電阻R22的另一端接所述的三端可調分流基準電源U4的參考端，所述的分壓電阻R21的另一端接地； 所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間接所述的過流信號輸出開關的控制端。
2.根據權利要求1所述的高精度的過流檢測電路，其特征在于:還包括分壓電阻R20，所述的分壓電阻R20與所述的三端可調分流基準電源U4串連以后，并接在所述的輸出電路的輸出端之間。
3.根據權利要求1或2所述的高精度的過流檢測電路，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為三端可調分流基準電源U5，所述的三端可調分流基準電源U5的陽極接地，參考端接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、陰極輸出為過流信號。
4.根據權利要求1或2所述的高精度的過流檢測電路，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為三極管Q2，所述的三極管Q2的基極接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、發射極接地，集電極為過流信號。
5.根據權利要求1或2所述的高精度的過流檢測電路，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為場效應管，所述的場效應管的柵極接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、源極接地，漏極為過流信號。
6.一種穩壓電源，包括輸入整流濾波電路、變壓器轉換電路、輸出整流濾波電路和開關控制電路，所述的輸入整流濾波電路的輸入端接交流電，輸出端接變壓器轉換電路的次級端，輸出整流濾波電路輸出穩壓電源，所述的開關控制電路控制所述的變壓器轉換電路的輸出功率；其特征在于:還包括過流檢測電路，所述的過流檢測電路檢測所述的輸出整流濾波電路的輸出電流，當輸出整流濾波電路的輸出電流超過設定值時，產生過流信號輸入到所述的開關控制電路；所述的過流檢測電路包括串接在所述的輸出整流濾波電路的輸出負極的過流采樣電阻R23、一個三端可調分流基準電源U4、分壓電阻R21、分壓電阻R22、過流信號輸出開關； 所述的三端可調分流基準電源U4的陰極接輸出整流濾波電路的正極，三端可調分流基準電源U4的陽極接所述的過流采樣電阻R23的采集端；所述的三端可調分流基準電源U4的參考端與陰極短接；所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22串連，所述的分壓電阻R22的另一端接所述的三端可調分流基準電源U4的參考端，所述的分壓電阻R21的另一端接地； 所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間接所述的過流信號輸出開關的控制端； 還包括一個光耦U2，所述的光耦U2將過流檢測電路檢測的輸出整流濾波電路輸出電流過流信號耦合到所述的開關控制電路，所述的光耦U2輸入端的陽極接輸出整流濾波電路的正極，所述的光耦U2輸入端的陰極通過過流信號輸出開關接地。
7.根據權利要求6所述的穩壓電源，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為三端可調分流基準電源U5，所述的三端可調分流基準電源U5的陽極接地，參考端接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、所述的三端可調分流基準電源U5的陰極接所述的光耦U2輸入端的陰極。
8.根據權利要求6所述的穩壓電源，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為三極管Q2，所述的三極管Q2的基極接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、所述的三極管Q2的發射極接地，所述的三極管Q2的集電極接所述的光耦U2輸入端的陰極。
9.根據權利要求6所述的穩壓電源，其特征在于:所述的過流信號輸出開關為場效應管，所述的場效應管的柵極接所述的分壓電阻R21與分壓電阻R22之間、所述的場效應管的源極接地，所述的場效應管的漏極接所述的光耦U2輸入端的陰極。
10.根據權利要求6至9中任一所述的穩壓電源，其特征在于:在交流電源輸入與輸入整流濾波電路之間還設置有電磁干擾抑制電路。
【文檔編號】G01R19/165GK204044234SQ201420422681
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】陳堅和, 廖志雄 申請人:深圳市蘭丁科技有限公司