[實用新型]一種減小輸出電壓過沖的開路保護電路

有效

• 申請號: 201520795006.2
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN205123570U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 夏虎
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 江蘇英特東華律師事務所 32229
• 代理人: 邵鋆

技術領域

本實用新型涉及一種保護電路，具體是一種減小輸出電壓過沖的開路保護電路。

背景技術

開關電源是通過利用現代電子技術，控制開關管開通時間占空比，維持輸出電壓或電流穩定的電源電路。為了提高電源系統的可靠性，輸出需要具有開路保護功能，限制輸出最高電壓，對負載進行過載保護。

現有的一種保護電路如附圖1所示，具體是一種臨界導通LED驅動電路，圖中變壓器、開關管（Q1）、采樣電阻（RC1）和控制芯片構成一個恒流控制電路；Lp為變壓器的主繞組，La為變壓器的輔助繞組。采樣電阻（RC1）用于檢測通過變壓器主繞組的電流。開關管導通后，變壓器主繞組（Lp）上的電流增加，當RC1電壓增加到電壓閾值Vref時，開關管關斷，變壓器開始消磁并通過二極管（DF1）向負載釋放能量，輔助繞組（La）通過分壓電阻（RA、RB）檢測消磁時間；當變壓器消磁結束后，開關管導通。輔助繞組（La）通過分壓電阻可檢測反饋檢測端電壓（下文簡稱FB端電壓），表示為V_FB，V_FB=(V_OUT+V_DF1)*Na*R_B/(R_A+R_B)*Np，其中V_OUT為輸出電壓，V_DF1為肖特基二極管壓降，Na為變壓器輔助繞組匝數，R_A和R_B為分壓電阻，Np為變壓器主繞組匝數，當檢測到FB端電壓超過過壓保護閾值時，RS觸發器使控制芯片進入輸出開路保護鎖定狀態，開關管不再導通，輔助繞組不再為控制芯片的電源VCC供電，VCC端電壓逐漸降低。當VCC電壓降低到VCC欠壓保護閾值后，控制芯片重啟并解除輸出開路保護鎖定狀態。

如附圖2所示，是附圖1的電路在輸出開路時的控制波形示意圖。該系統只在變壓器消磁時檢測輸出電壓，當系統檢測到輸出開路時，進入輸出開路保護狀態并反復關斷并重啟。在每一次芯片重啟時，開關管至少開啟一次，變壓器在這一次開關管開啟過程中儲存的能量會傳送到負載。如系統輸出端的假負載（R_OUT）通過的電流小，不能將系統每次關斷重啟過程中傳送的能量釋放掉，則系統輸出電壓峰值會逐漸增大。

以上方案存在以下缺點：在輸出開路時，系統的每一次關斷重啟周期內，開關管至少導通一次，并向負載傳送能量，如果開關管導通一次傳送的能量較大，則系統輸出電壓峰值會逐漸增大；在輸出電壓較高時，存在燒毀輸出電解電容EC2的風險，嚴重狀況下可能引起火災；在LED負載熱插拔應用中，LED負載也可能被高壓擊穿。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中提到的至少一個技術問題，提供了一種減小輸出電壓過沖的開路保護電路。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種減小輸出電壓過沖的開路保護電路，包括變壓器、兩分壓電阻、電源欠壓保護模塊、輸出開路檢測模塊、觸發模塊、比較器、控制驅動模塊、開關管和采樣電阻，其特征在于，該電路還包括計數器和選通器；所述變壓器的輔助繞組與兩分壓電阻并聯后連接電源欠壓保護模塊的輸入端；所述電源欠壓保護模塊的輸出端與計數器的輸入端連接，計數器的輸出端連接觸發模塊的一輸入端；所述輸出開路檢測模塊的輸入端連接至兩分壓電阻之間，其輸出端連接觸發模塊的另一輸入端；所述觸發模塊的輸出一路連接控制驅動模塊，另一路輸出連接選通器；所述選通器連接至所述比較器的負輸入端；所述比較器的正輸入端連接開關管的柵極端；所述開關管的源極端與采樣電阻串接后接地；所述控制驅動模塊的輸出一路反饋至計數器，另一路輸出連接開關管的柵極端；所述開關管的漏極端連接變壓器的主繞組。

優選的：所述兩分壓電阻串聯后還與一電容并聯。

優選的：所述比較器具體是電流比較器。

進一步優選的：所述觸發模塊具體是RS觸發器，該RS觸發器包括一輸入端R端、另一輸入端S端和一輸出端Q端，所述計數器的輸出端連接R端；所述輸出開路檢測模塊的輸入端連接至兩分壓電阻之間，其輸出端連接S端；所述Q端的一路輸出連接控制驅動模塊，另一路輸出連接選通器。

本實用新型的有益效果是：與現有技術相比，該電路中增加了計數器和選通器，通過計數器和選通器在該電路中所起到的作用，可以明顯減小輸出開路時輸出電壓過沖。

本實用新型的電路結構中增加了計數器和選通器，從而避免了在現有LED驅動電路的基礎上額外增加整機外圍器件，增加的結構也不會影響系統正常狀態的工作。