一種模塊電源的保護電路的制作方法
【專利摘要】一種模塊電源的保護電路，保護功能不受輸入電壓和帶容性負載的影響，可以自由設定調節電路的保護延時，從而調整電源帶容性負載能力，不但提高了全輸入電壓范圍的帶容性負載能力，而且還具有長時間負載短路時功耗小的特點，本實用新型結構簡單，成本低廉，便于調試，該短路保護電路配合電流型PWM控制芯片應用電路，有效解決了模塊電源在不同輸入電壓下負載長時間短路保護的問題，尤其適合低壓隔離型的模塊電源。
【專利說明】一種模塊電源的保護電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及模塊電源【技術領域】，具體涉及一種模塊電源的保護電路。
【背景技術】
[0002] 短路保護是衡量模塊電源可靠性的重要因素。隨著模塊電源在各行各業的廣泛應 用，用戶對其可靠性也要求更高。這就要求模塊電源在各種異常情況下，能夠保護自身及設 備的安全。在模塊電源的各種保護中，短路保護尤為重要。模塊電源短路時，各功率器件上 會流過很大的電流，是的功率器件產生大量的熱量甚至損壞功率器件，致使整個模塊電源 癱瘓。所以，設計一種在短路情況下能夠保護自身及設備安全的電路，是解決此問題的關 鍵。
[0003] 現在的模塊電源普遍采用PWM (脈寬調制）控制技術，其中UCC2800作為流行的電 流型PWM控制芯片，具有精度高、工作穩定、外圍電路簡單等優點，在模塊電源中得到廣泛 的應用。2800芯片的過流、短路保護功能是利用電阻或電流互感器檢測變壓器原邊電流， 將取得的電流采樣信號送至2800的3腳，當電源過流或短路時，變壓器原邊電流增大使3 腳電流采樣信號電壓高于1. 5V，芯片過流保護動作，減小6腳輸出的占空比，進而減小功率 M0S管的導通時間，降低輸出電壓，降低功耗，實現保護。這種保護方式雖然響應速度快，可 實現逐個周期的保護，但在長時間過流或短路時平均功耗仍然很大，特別是在輸入電壓范 圍較寬的模塊電源中，在輸入電壓較高長時間過載或短路的情況下，仍然很容易使模塊的 功率器件損壞，不能實現長時間的負載短路保護。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種模塊電源的保護 電路，該短路保護電路配合電流型PWM控制芯片應用電路，有效解決了模塊電源在不同輸 入電壓下負載長時間短路保護的問題，尤其適合低壓隔離型的模塊電源。
[0005] 為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案為：
[0006] -種模塊電源的保護電路，包括運放U3,運放U3的1腳與電阻R8、電阻R9的一端 連接，運放U3的2腳與電阻R10、電容C8、電容C9的一端連接并直接接地，運放U3的3腳 與電容C8、電阻R10的另一端連接，運放U3的4腳與二極管D4、二極管D6的陰極連接，運 放U3的5、6腳與PWM控制芯片U1的8腳連接；二極管D4的陽極與運放U3的1腳連接，二 極管D5的陰極與電阻R10的一端連接，二極管D6的陽極與PWM控制芯片U1的1腳連接； 電容C9 一端與運放U3的5腳連接，另一端直接接地；電阻R11的一端接二極管D5的陽極， 一端接二極管D6的陽極；電阻R8的另一端與PWM控制芯片U1的8腳連接；電阻R9的另一 端直接接地。
[0007] 所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。
[0008] 所述運放U3采用TLV341。
[0009] 所述的二極管D4、二極管D5、二極管D6為肖特基二極管。
[0010] 本實用新型提供的一種短路保護電路結構簡單，成本低廉，便于調試，保護功能不 受輸入電壓和帶容性負載的影響，電阻R11和電容C8的值可以自由設定，調節電路的保護 延時，從而調整電源帶容性負載能力，不但提高了全輸入電壓范圍的帶容性負載能力，而且 還具有長時間負載短路時功耗小的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 附圖是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細敘述。
[0013] 本實用新型提供的一種短路保護電路主要針對采用電流型PWM控制芯片2800系 列模塊電源設計的，該短路保護的具體電路連接如附圖中虛線框所示，一種模塊電源的保 護電路，包括運放U3,運放U3的1腳與電阻R8、電阻R9的一端連接，運放U3的2腳與電阻 R10、電容C8、電容C9的一端連接并直接接地，運放U3的3腳與電容C8、電阻R10的另一端 連接，運放U3的4腳與二極管D4、二極管D6的陰極連接，運放U3的5、6腳與PWM控制芯片 U1的8腳連接；二極管D4的陽極與運放U3的1腳連接，二極管D5的陰極與電阻R10的一 端連接，二極管D6的陽極與PWM控制芯片U1的1腳連接；電容C9 一端與運放U3的5腳連 接，另一端直接接地；電阻R11的一端接二極管D5的陽極，一端接二極管D6的陽極；電阻 R8的另一端與PWM控制芯片U1的8腳連接；電阻R9的另一端直接接地。
[0014] 所述PWM控制芯片U1采用控制芯片2800或2803。
[0015] 所述運放U3采用TLV341。
[0016] 所述的二極管D4、二極管D5、二極管D6為肖特基二極管。
[0017] 本實用新型的工作原理為：
[0018] 當負載發生過流或短路時，反饋光耦隔離器原邊電流減小，副邊電流也隨之減小， 使PWM控制芯片1腳電壓升高，當升高到一定程度時，運放U3動作，運放U3的4腳輸出低電 位(大約為0. 2V)，二極管D4、二極管D6導通，運放U3的1腳電位被二極管D4鉗位在0. 5V 左右，PWM控制芯片U1的1腳電位被二極管D6鉗位在0. 5V左右，使得PWM控制芯片U1的 6腳迅速減小占空比的輸出，從而降低輸出電壓，實現保護。因為有電容C8的存在，使得運 放U3的3腳電壓比運放U3的1腳電壓下降的緩慢，這樣運放U3的4腳就能持續一段時間 的低電位，從而二極管D6也持續導通一段時間使得PWM控制芯片U1的1腳電位被持續拉 低。在電容C8中儲存的能量釋放到一定程度時，運放U3的3腳電位低于運放U3的1腳電 位時，運放U3的4腳輸出高電位接近5V，二極管D4、二極管D6截止，PWM控制芯片U1的1 腳電位上升，PWM控制芯片U1的6腳占空比變大，模塊恢復輸出。如果此時過流、短路狀態 沒有解除，PWM控制芯片U1的1腳電壓再次升高，二極管D6再次導通，PWM控制芯片U1的 1腳電位又被拉低至地電位，減小占空比的輸出，降低輸出電壓，再次實現保護；在過流、短 路狀況解除后，輸出電壓建立是反饋電路中光耦隔離器原邊和副邊電流增大，從而PWM控 制芯片U1的1腳電位被拉低，使得運放U3不動作，二極管D6截止，PWM控制芯片U1的6腳 恢復正常的占空比輸出，從而模塊恢復正常工作。
[0019] 本實用新型不僅適用于采用2800的模塊電源，對采用其他類似的電流型PWM控制 芯片如2803等同樣適用。
[0020] 以上所述，僅是本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞 動想到的勞動或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種模塊電源的保護電路，包括運放U3,其特征在于：運放U3的1腳與電阻R8、電 阻R9的一端連接，運放U3的2腳與電阻R10、電容C8、電容C9的一端連接并直接接地，運 放U3的3腳與電容C8、電阻R10的另一端連接，運放U3的4腳與二極管D4、二極管D6的 陰極連接，運放U3的5、6腳與PWM控制芯片U1的8腳連接；二極管D4的陽極與運放U3的 1腳連接，二極管D5的陰極與電阻R10的一端連接，二極管D6的陽極與PWM控制芯片U1的 1腳連接；電容C9 一端與運放U3的5腳連接，另一端直接接地；電阻R11的一端接二極管 D5的陽極，一端接二極管D6的陽極；電阻R8的另一端與PWM控制芯片U1的8腳連接；電 阻R9的另一端直接接地。
2. 根據權利要求1所述的一種模塊電源的保護電路，其特征在于：所述PWM控制芯片 U1采用控制芯片2800或2803。
3. 根據權利要求1所述的一種模塊電源的保護電路，其特征在于：所述運放U3采用 TLV341。
4. 根據權利要求1所述的一種模塊電源的保護電路，其特征在于：所述的二極管D4、二 極管D5、二極管D6為肖特基二極管。
【文檔編號】H02M1/32GK203911741SQ201420172803
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】楊威, 邱力軍, 王伊笑, 李祥, 洪浩 申請人:西京學院