[實用新型]高頻開關電源輸出短路限流控制器

無效

• 申請號: 00246402.0
• 申請日: 2000-08-10
• 公開（公告）號: CN2438255Y
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發明（設計）人: 劉承祝
• 申請（專利權）人: 北京通力環電氣有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京市專利事務所
• 代理人: 張衛華

本實用新型涉及一種高頻開關電源輸出短路限流控制電路。

開關電源的輸出短路保護一般分為兩類。一類是輸出短路截止式，其工作原理是：當輸出短路時，在輸出回路中將出現很大的短路電流，當達到設定的保護值時，保護電路動作，將輸出電壓禁止，這種電路一般當短路解除后是不可恢復的，必須關斷電源，再重新啟動。另一類是輸出短路限流式，其工作原理是：當輸出短路時，保護電路將電流限制在設定值，一般限制在額定輸出的110％，其限流特性如圖1所示：I_M為最大限流值，V₀為額定輸出電壓，V_D為短路電壓(由電源內阻和線路壓降決定)。這種電路一般當短路解除后電源是可以自動恢復工作的。因此，這種限流方式得到了廣泛的應用。但是這種方式的缺點是輸出回路的損耗大，功率器件的電應力和熱應力都處在最大值，從而降低了電源模塊工作的可靠性。

鑒于上述，本實用新型的目的是提供一種高頻開關電源輸出短路限流控制電路，當電源輸出端短路時，它能將短路電流限制在一個較小的數值，以減小功率器件的電應力和熱應力，而當短路解除后又能自動恢復工作。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高頻開關電源輸出短路限流控制器，其特征在于：它包括限流調節器和電壓比較器，其中：所述限流調節器的第一輸入端與其輸出之間接反饋電容，其第二輸入端接限流設定值分壓支路；所述電壓比較器的第一輸入端接輸出電壓短路取樣值分壓支路；限流設定值分壓支路的分壓點至電壓比較器的輸出之間接隔離二極管。

所述限流調節器和電壓比較器均由比較器構成。

本實用新型的優點是：

1．電源啟動時，能實現低電流限流啟動；

2．當電源輸出端出現短路時，能迅速將短路電流限制在較低值，從而降低了功率器件的電流應力和熱損耗；

3．短路解除后能自動啟動，進入設定的工作狀態。

下面結合附圖和實施例詳細說明。

圖1為公知技術的限流特性；

圖2為本實用新型的電路圖；

圖3為本實用新型的限流特性。

請參閱圖2。本實用新型是一種高頻開關電源輸出短路限流控制電流，它包括限流調節器N1和電壓比較器N2，限流調節器N1和電壓比較器N2均由比較器構成。其中：限流調節器N1的負輸入端與其輸出之間接反饋電容C，輸出電流取樣值電壓U_I經R1接其負輸入端，最大限流設定值電壓V_R1經電阻R2-R4構成的限流設定值分壓支路接其正輸入端。輸出短路時的電壓設定值V_R2經電阻R5接電壓比較器N2的負輸入端，輸出電壓取樣值V_o經電阻R6-R8構成的輸出電壓短路取樣值分壓支路接N2的正輸入端。限流設定值分壓支路的分壓點至電壓比較器N2的輸出之間接隔離二極管V1。限流調節器N1輸出的U_J用于控制高頻開關整流器的輸出電流。

上述電路可裝在一外殼內。

下面分析其工作原理：

當電源正常工作時，由R7和R8分壓決定的輸出電壓比較值高于V_R2，電壓比較器N2輸出高電平，由于隔離二極管V1被反偏，對電源的最大限流設定值電壓V_R1無影響。當電源輸出端發生短路時，由R7和R8分壓決定的輸出電壓比較值低于V_R2，電壓比較器N2輸出低電平，這樣，電源的限流保護值便由R3和R4分壓值所決定。其限流特性如圖3所示，圖中V_o、I_o表示短路前的輸出電壓、電流，V_D、I_R表示短路后的短路電壓和短路電流值。其限流特性表明當電源輸出端短路時，本實用新型能將短路電流限制在一個較小的數值，故減小了功率器件的電應力和熱應力，而當短路解除后又能自動恢復工作。

本實用新型的特點：其一，電壓啟動時，因V_o為零，致使N2輸出低電平，電源的限流保護值便由R3和R4分壓值決定，故能實現低電流限流啟動。其二，當電源輸出端出現短路時，能迅速將短路電流限制在較低值，從而降低了功率器件的電流應力和熱損耗。其三，短路解除后，因V_o趨向正常，致使N2輸出高電平，對電源的最大限流設定值電壓V_R1無影響，故能自動啟動并進入設定的工作狀態。

本實用新型可用于全橋移相軟開關的高頻開關整流器。