一種過壓檢測電路與開關電源電路的制作方法

本實用新型涉及電子電路技術領域，具體涉及一種過壓檢測電路與開關電源電路。

背景技術：

日常生活中，經常發生由于供電過壓導致負載端過壓，使負載電路損壞的情況，讓用戶遭受經濟損失，為解決此問題，現階段常在開關電源電路中使用具有過壓保護功能的PWM控制芯片，利用PWM控制芯片的電源端作為電壓檢測端，當輸入到電源端的電壓過高時，輸出關斷信號，停止PWM信號輸出，實現過壓保護。

但通常情況下，PWM控制芯片的電源端是由輔助電源供電，此時則無法實現過壓保護，當負載端電壓過高時，容易損壞負載。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種過壓檢測電路，能夠在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，產生用于控制PWM控制芯片停止輸出PWM信號的檢測信號，由于過壓檢測電路在負載電壓達到穩壓二極管的反向擊穿電壓時才工作，使過壓檢測電路的精度和可靠性得到有效的提高；在開關電源電路中的PWM控制芯片不具備過壓保護功能或PWM控制芯片中用于過壓保護的電源端由輔助電源供電的情況下，通過增加過壓檢測電路就能實現對負載端的過壓保護，方便實用。本實用新型還提供一種開關電源電路，能在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，開關電源電路中的PWM控制芯片停止輸出PWM信號，進而停止了變壓器的初級繞組的交變電輸入，使開關電源電路停止對負載電路供電，保護負載電路，避免負載端因電壓過高而造成損壞。

為解決以上技術問題，本實用新型實施例提供一種過壓檢測電路，所述過壓檢測電路具有用于與開關電源電路中的負載連接端連接的電壓檢測端以及用于與所述開關電源電路中的PWM控制芯片的輸出使能端連接的檢測信號輸出端；所述過壓檢測電路包括穩壓二極管與光耦合器；所述光耦合器包括發光二極管與光敏三極管；所述穩壓二極管的陰極與所述電壓檢測端連接，所述穩壓二極管的陽極與所述發光二極管的陽極連接；所述發光二極管的陰極接地；所述光敏三極管的集電極與所述檢測信號輸出端連接，所述光敏三極管的源極接地。

進一步地，所述過壓檢測電路還包括第一電阻；

在一種實施方式中，所述穩壓二極管的陰極通過所述第一電阻與所述電壓檢測端連接。

在另一種實施方式中，所述穩壓二極管的陽極通過所述第一電阻與所述發光二極管的陽極連接。

進一步地，所述過壓檢測電路還包括NPN型三極管、PNP型三極管、第二電阻與第三電阻；所述NPN型三極管的基極與所述發光二極管的陰極連接，所述NPN型三極管的源極接地，所述NPN型三極管的集電極與所述PNP型三極管的基極連接；所述PNP型三極管的源極與直流電源連接端連接，所述PNP型三極管的集電極與所述發光二極管的陽極連接；所述第二電阻的第一端與所述NPN型三極管的基極連接，所述第二電阻的第二端接地；所述第三電阻的第一端與直流電源連接端連接，所述第三電阻的第二端與所述PNP型三極管的基極連接。

為了達到本實用新型相同的目的，本實用新型還提出了一種開關電源電路。所述開關電源電路具有直流電輸入端及負載連接端；所述開關電源電路包括PWM控制芯片、MOS管、變壓器、輸出整流濾波電路及如上所述的過壓檢測電路；所述變壓器的初級繞組的第一端與所述直流電輸入端連接，所述變壓器的初級繞組的第二端與所述MOS管的漏極連接；所述MOS管的柵極與所述PWM控制芯片的信號輸出端連接，所述MOS管的源極接地；所述輸出整流濾波電路跨接到所述變壓器的次級繞組的兩端，所述輸出整流濾波電路的電壓輸出端與所述負載連接端連接；所述過壓檢測電路的電壓檢測端與所述負載連接端連接；所述過壓檢測電路的檢測信號輸出端與所述PWM控制芯片的輸出使能端連接。

進一步地，所述輸出整流濾波電路包括二極管與第一電容；所述二極管的陽極與所述變壓器的次級繞組的第一端連接，所述二極管的陰極與所述第一電容的第一端連接；所述電容的第二端與所述變壓器的次級繞組的第二端連接；所述二極管與所述第一電容的連接點作為所述輸出整流濾波電路的電壓輸出端。

進一步地，所述開關電源電路還包括輸入整流濾波電路；所述輸入整流濾波電路的兩個交流電輸入端分別與火線連接端、零線連接端連接，所述輸入整流濾波電路的輸出端作為所述直流電輸入端。

進一步地，所述輸入整流濾波電路包括整流橋及第二電容：所述整流橋包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端與第二輸出端；所述第一輸入端與所述第二輸入端分別為所述輸入整流濾波電路的兩個交流電輸入端；所述第一輸出端與所述第二輸出端之間通過所述第二電容連接；所述第一輸出端為所述輸入整流濾波電路的輸出端；所述第二輸出端接地。

進一步地，所述開關電源電路還包括第四電阻；所述MOS管的源極通過所述第四電阻接地；所述PWM控制芯片還具有電流檢測端；所述MOS管的源極與所述電流檢測端連接。

進一步地，所述負載連接端用于與LED電路的電源端連接。

相比于現有技術，本實用新型的一種過壓檢測電路的有益效果在于：本實用新型所具有用于與開關電源電路中的負載連接端連接的電壓檢測端以及用于與所述開關電源電路中的PWM控制芯片的輸出使能端連接的檢測信號輸出端；所述過壓檢測電路包括穩壓二極管與光耦合器；所述光耦合器包括發光二極管與光敏三極管；所述穩壓二極管的陰極與所述電壓檢測端連接，所述穩壓二極管的陽極與所述發光二極管的陽極連接；所述發光二極管的陰極接地；所述光敏三極管的集電極與所述檢測信號輸出端連接，所述光敏三極管的源極接地。通過以上結構，本實用新型能在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，產生用于控制PWM控制芯片停止輸出PWM信號的檢測信號，由于過壓檢測電路在負載電壓達到穩壓二極管的反向擊穿電壓時才工作，使過壓檢測電路的精度和可靠性得到有效的提高；在開關電源電路中的PWM控制芯片不具備過壓保護功能或PWM控制芯片中用于過壓保護的電源端由輔助電源供電的情況下，通過增加過壓檢測電路就能實現對負載端的過壓保護，方便實用。本實用新型還提供一種開關電源電路，能在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，開關電源電路中的PWM控制芯片停止輸出PWM信號，進而停止了變壓器的初級繞組的交變電輸入，使開關電源電路停止對負載電路供電，保護負載電路，避免負載端因電壓過高而造成損壞。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種過壓檢測電路的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種開關電源電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，其是本實用新型實施例的一種過壓檢測電路11的結構示意圖。本實用新型實施例的過壓檢測電路11具有用于與開關電源電路中的負載連接端連接的電壓檢測端V1以及用于與所述開關電源電路中的PWM控制芯片的輸出使能端連接的檢測信號輸出端V2；所述過壓檢測電路11包括穩壓二極管DT與光耦合器OC；所述光耦合器OC包括發光二極管LED與光敏三極管Q3；所述穩壓二極管DT的陰極與所述電壓檢測端V1連接，所述穩壓二極管DT的陽極與所述發光二極管LED的陽極連接；所述發光二極管LED的陰極接地；所述光敏三極管Q3的集電極與所述檢測信號輸出端V2連接，所述光敏三極管Q3的源極接地。

本實用新型實施例的工作原理是：

當所述電壓檢測端V1檢測到所述負載連接端的電壓正常時，輸入到所述過壓檢測電路11的電壓小于所述穩壓二極管DT的反向擊穿電壓，所述穩壓二極管DT截止，使所述發光二極管LED截止，導致所述光敏三極管Q3截止，所述檢測信號輸出端V2輸出高電平；

當所述電壓檢測端V1檢測到所述負載連接端的電壓過高時，輸入到所述過壓檢測電路11的電壓大于所述穩壓二極管DT的反向擊穿電壓，所述穩壓二極管DT導通，使所述發光二極管LED導通，進而使所述光敏三極管Q3導通，所述光敏三極管Q3導通后，所述光敏三極管Q3的集電極的電壓因所述光敏三極管Q3的發射極接地而拉低，所述檢測信號輸出端V2輸出低電平。

進一步地，所述穩壓二極管DT為齊納二極管。

進一步地，所述過壓檢測電路11還包括第一電阻R1；

在本實施方式中，所述穩壓二極管DT的陰極通過所述第一電阻R1與所述電壓檢測端V1連接；

在另一種實施方式中，所述穩壓二極管DT的陽極通過所述第一電阻R1與所述發光二極管LED的陽極連接；

所述第一電阻R1用于限流分壓，避免所述穩壓二極管DT因超過額定功耗而損壞，保護所述穩壓二極管DT。

進一步地，所述過壓檢測電路11還包括NPN型三極管Q1、PNP型三極管Q2、第二電阻R2與第三電阻R3；所述NPN型三極管Q1的基極與所述發光二極管LED的陰極連接，所述NPN型三極管Q1的源極接地，所述NPN型三極管Q1的集電極與所述PNP型三極管Q2的基極連接；所述PNP型三極管Q2的源極與直流電源連接端VCC連接，所述PNP型三極管Q2的集電極與所述發光二極管LED的陽極連接；所述第二電阻R2的第一端與所述NPN型三極管Q1的基極連接，所述第二電阻R2的第二端接地；所述第三電阻R3的第一端與直流電源連接端VCC連接，所述第三電阻R3的第二端與所述PNP型三極管Q2的基極連接。所述NPN型三極管Q1、所述PNP型三極管Q2、所述第二電阻R2、所述第三電阻R3與所述發光二極管LED組成的電路用于鎖定所述過壓檢測電路11，在檢測到負載電壓過高時，所述檢測信號輸出端V2穩定輸出低電平，避免因負載電壓不穩定而導致所述檢測信號輸出端V2的輸出不穩定，進而使開關電源電路不斷開與關，損壞開關電源電路和負載；

所述NPN型三極管Q1、所述PNP型三極管Q2、所述第二電阻R2、所述第三電阻R3與所述發光二極管LED組成的電路的工作原理是：

當所述電壓檢測端V1檢測到所述負載連接端的電壓正常時，因所述穩壓二極管DT與所述發光二極管LED截止，由于所述NPN型三極管Q1的基極通過所述第二電阻R2接地，所述NPN型三極管Q1的基極的電壓被拉低，所以所述NPN型三極管Q1截止；由于所述PNP型三極管Q2的基極通過所述第三電阻R3連接到直流電源連接端VCC，所述PNP型三極管Q2的基極的電壓被拉高，所以所述PNP型三極管Q2截止，所述PNP型三極管Q2的集電極為低電平；所述發光二極管LED維持截止狀態，導致所述光敏三極管Q3截止，所述檢測信號輸出端V2輸出高電平。

當所述電壓檢測端V1檢測到所述負載連接端的電壓過高時，因所述穩壓二極管DT與所述發光二極管LED導通，所述NPN型三極管Q1的基極為高電平，所以所述NPN型三極管Q1導通，所述NPN型三極管Q1的集電極輸出低電平；因所述PNP型三極管Q2的基極與所述NPN型三極管Q1的集電極連接，所述PNP型三極管Q2的基極的電壓被拉低，所以所述PNP型三極管Q2導通，所述PNP型三極管Q2的集電極輸出高電平；因所述發光二極管LED的陽極與所述PNP型三極管Q2的集電極連接，所述發光二極管LED導通，所以所述NPN型三極管Q1的基極為高電平；此時，由所述NPN型三極管Q1、所述PNP型三極管Q2、所述第二電阻R2、所述第三電阻R3與所述發光二極管LED組成的電路被鎖定；所述發光二極管LED的陽極能穩定維持高電平狀態，使所述發光二極管LED能穩定維持導通狀態，進而使所述光敏三極管Q3持續導通，所述檢測信號輸出端V2能穩定輸出低電平。因此，即便負載連接端的電壓恢復正常后，所述檢測信號輸出端V2也不會再輸出高電平，因而所述開關電源電路中的PWM控制芯片也不再輸出PWM信號，需要將直流電源連接端VCC的電壓拉低至低電平才能解除鎖定狀態。

請參閱圖2，其是本實用新型實施例提供的一種開關電源電路的結構示意圖。本實用新型實施例的一種開關電源電路具有直流電輸入端及負載連接端；所述開關電源電路包括PWM控制芯片U1、MOS管FET、變壓器T1、輸出整流濾波電路12及如上所述的過壓檢測電路11；所述變壓器T1的初級繞組的第一端與所述直流電輸入端連接，所述變壓器T1的初級繞組的第二端與所述MOS管FET的漏極連接；所述MOS管FET的柵極與所述PWM控制芯片U1的信號輸出端GATE連接，所述MOS管FET的源極接地；所述輸出整流濾波電路12跨接到所述變壓器T1的次級繞組的兩端，所述輸出整流濾波電路12的電壓輸出端與所述負載連接端連接；所述過壓檢測電路11的電壓檢測端與所述負載連接端連接；所述過壓檢測電路11的檢測信號輸出端與所述PWM控制芯片U1的輸出使能端FB連接；所述PWM控制芯片U1的接地端GND接地。

進一步地，所述輸出整流濾波電路12包括二極管D1與第一電容C1；所述二極管D1的陽極與所述變壓器T1的次級繞組的第一端連接，所述二極管D1的陰極與所述第一電容C1的第一端連接；所述電容的第二端與所述變壓器T1的次級繞組的第二端連接；所述二極管D1與所述第一電容C1的連接點作為所述輸出整流濾波電路12的電壓輸出端。所述二極管D1用于整流，所述第一電容C1用于濾波。

進一步地，所述開關電源電路還包括輸入整流濾波電路13；所述輸入整流濾波電路13的兩個交流電輸入端分別與火線連接端、零線連接端連接，所述輸入整流濾波電路13的輸出端作為所述直流電輸入端。

進一步地，所述輸入整流濾波電路13包括整流橋BR及第二電容C2；所述整流橋BR包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端與第二輸出端；所述第一輸入端與所述第二輸入端為所述輸入整流濾波電路13的兩個交流電輸入端；所述第一輸出端與所述第二輸出端之間通過所述第二電容C2連接；所述第一輸出端為所述輸入整流濾波電路13的輸出端；所述第二輸出端接地。輸入的交流電通過所述整流橋BR及所述第二電容C2后輸出穩定的直流電。

進一步地，所述開關電源電路還包括第四電阻R4；所述MOS管FET的源極通過所述第四電阻R4接地；所述PWM控制芯片U1還具有電流檢測端CS；所述MOS管FET的源極與所述電流檢測端CS連接。所述第四電阻R4用于分流，所述PWM控制芯片U1的電流檢測端CS用于檢測所述變壓器T1的初級繞組的電流，當檢測到電流過大時，所述PWM控制芯片U1的信號輸出端GATE輸出用于關斷所述MOS管FET的信號，關斷所述MOS管FET，實現過流保護。

進一步地，所述負載連接端用于與LED電路的電源端連接。

本實用新型實施例的工作原理是：

當所述電壓檢測端檢測到所述負載連接端的電壓正常時，所述過壓檢測電路11的檢測信號輸出端輸出高電平到所述PWM控制芯片U1的輸出使能端FB，所述PWM控制芯片U1正常工作，輸出PWM信號控制所述MOS管FET開關，所述直流電輸入端的直流電通過所述變壓器T1與所述輸出整流濾波電路12后得到平滑的直流輸出電，為負載供電；

當所述電壓檢測端檢測到所述負載連接端的電壓過高時，所述過壓檢測電路11的檢測信號輸出端輸出低電平到所述PWM控制芯片U1的輸出使能端FB，所述PWM控制芯片U1停止輸出PWM信號，使所述變壓器T1的次級繞組不產生感應電流，所述開關電源電路停止對負載供電。

相比于現有技術，本實用新型的一種過壓檢測電路的有益效果在于：本實用新型所具有用于與開關電源電路中的負載連接端連接的電壓檢測端以及用于與所述開關電源電路中的PWM控制芯片的輸出使能端連接的檢測信號輸出端；所述過壓檢測電路包括穩壓二極管與光耦合器；所述光耦合器包括發光二極管與光敏三極管；所述穩壓二極管的陰極與所述電壓檢測端連接，所述穩壓二極管的陽極與所述發光二極管的陽極連接；所述發光二極管的陰極接地；所述光敏三極管的集電極與所述檢測信號輸出端連接，所述光敏三極管的源極接地。通過以上結構，本實用新型能在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，產生用于控制PWM控制芯片停止輸出PWM信號的檢測信號，由于過壓檢測電路在負載電壓達到穩壓二極管的反向擊穿電壓時才工作，使過壓檢測電路的精度和可靠性得到有效的提高；在開關電源電路中的PWM控制芯片不具備過壓保護功能或PWM控制芯片中用于過壓保護的電源端由輔助電源供電的情況下，通過增加過壓檢測電路就能實現對負載端的過壓保護，方便實用。本實用新型還提供一種開關電源電路，能在電壓檢測端檢測到負載端的電壓過高時，開關電源電路中的PWM控制芯片停止輸出PWM信號，進而停止了變壓器的初級繞組的交變電輸入，使開關電源電路停止對負載電路供電，保護負載電路，避免負載端因電壓過高而造成損壞。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。