[發明專利]一種隔離型開關電源的輸出過壓保護電路

有效

• 申請號: 202111112593.7
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113922648B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 姜軼峰;厲干年;李華銘
• 申請（專利權）人: 上海軍陶科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;許羽冬

本發明公開了一種隔離型開關電源的輸出過壓保護電路，包括主變壓器、輸出電壓采樣電路、基準電壓給定電路和比較電路。主變壓器，具有原邊輔助電源繞組，用于為所述輸出電壓采樣電路提供方波電壓；輸出電壓采樣電路，包括二極管、第一電阻、第二電阻和電容，為比較電路提供所述采樣電壓；基準電壓給定電路，為所述比較電路提供所述給定電壓；比較電路，用于將所述采樣電壓和所述給定電壓進行比較，進而判定所述隔離型開關電源是否發生輸出過壓，并對隔離型開關電源進行過壓保護。本發明使電路適用于正激、推挽、半橋、全橋等拓撲，隔離型開關電源的過壓保護電路位于主變壓器的原邊，避免了光耦元件的使用，減小器件體積，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種隔離型開關電源的輸出過壓保護電路。

背景技術

作為現代電子系統中不可或缺的電能轉換裝置，開關電源的主要作用是利用現代電力電子技術，將電壓轉換成適合用電設備需求的特定電壓。當開關電源內部穩壓環路出現故障或者由于用戶操作不當引起輸出過壓現象時，輸出過壓保護可以在開關電源處于輸出過壓時有效識別異常狀態并及時反應，防止開關電源以及后續用電設備的損壞。

傳統的隔離型開關電源的輸出端與保護電路一般位于副邊，如圖1所示。圖1中的輸出過壓保護電路主要為：利用分壓電阻采樣輸出電壓，與給定電壓進行比較，接著需要經過一個光耦傳遞到原邊，比較器才能邏輯輸出提供給原邊的后續電路，實現輸出過壓保護功能。該電路需要經過一個光耦，額外地增加了開關電源的體積與生產成本。

現有的隔離型開關電源的輸出過壓保護電路，如圖2所示。圖2中的輸出過壓保護電路則是利用分壓電阻直接采樣主變壓器原邊輔助繞組在電感續流區時的電壓，與給定電壓進行比較，比較器邏輯輸出提供給原邊的后續電路，實現輸出過壓保護功能。然而在電感儲能區與電感續流區，由于正激、推挽、半橋、全橋等拓撲的主變壓器電壓與輸出電壓均不成比例，所以當原邊輔助繞組位于主變壓器上時，電路無法實現輸出過壓保護。此外，在電感儲能區與電感續流區，由于開關管驅動互補的推挽、橋臂上下管驅動互補的半橋和全橋，其輸出電感電壓與輸出電壓均不成正比，所以當原邊輔助繞組位于輸出電感上時，電路也無法實現輸出過壓保護。在電感續流區，雖然正激、開關管驅動對稱的推挽、橋臂上下管驅動對稱的半橋和全橋，其輸出電感電壓與輸出電壓成比例，但是，由于此時的輸出電感位于副邊，所以當原邊輔助繞組位于輸出電感上時，盡管可以實現輸出過壓保護，可是電路存在原邊輔助繞組布線困難這一問題。綜上所述，現有的輸出過壓保護電路比較適合于反激，而不太適合其它拓撲。

發明內容

本發明提供了一種隔離型開關電源的輸出過壓保護電路，適用于正激、推挽、半橋、全橋等拓撲，保護電路位于主變壓器的原邊，對開關電源的輸出過壓進行保護的同時，避免了光耦元件的使用，減小器件體積，降低生產成本。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種隔離型開關電源的輸出過壓保護電路，包括：主變壓器、輸出電壓采樣電路、基準電壓給定電路和比較電路；

其中，所述主變壓器，具有原邊輔助電源繞組，用于為所述輸出電壓采樣電路提供方波電壓；

所述輸出電壓采樣電路，用于對主變壓器的原邊輔助電源繞組的方波電壓進行采樣，根據所述主變壓器的原邊輔助電源繞組的方波電壓，結合所述輸出電壓采樣電路確定采樣電壓，并為所述比較電路提供所述采樣電壓；

所述基準電壓給定電路，用于對隔離型開關電源的輸入電壓和基準電壓進行采樣，根據所述隔離型開關電源的輸入電壓和基準電壓，結合所述基準電壓給定電路確定給定電壓，并為所述比較電路提供所述給定電壓；

所述比較電路，用于將所述采樣電壓和所述給定電壓進行比較，進而判定所述隔離型開關電源是否發生輸出過壓；

所述輸出電壓采樣電路、所述基準電壓給定電路、所述比較電路均位于所述主變壓器的原邊；

所述輸出電壓采樣電路包括：二極管、第一電阻、第二電阻和電容；