一种开关电源保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关电源保护领域，特别涉及一种开关电源保护电路。


背景技术：

2.目前市场上常规的开关电源输出过电流保护方式是：当输出负载电流达到设定的保护值后直接关闭输出保护或者恒流输出保护。
3.但是常规开关电源若只采用直接关闭输出保护方式，针对容性、感性负载启动瞬间电流大等特点，会导致开关电源直接过流保护，设备无法正常启动工作；若只采用直接关闭输出保护方式，如要满足容性、感性负载正常启动，需要将开关电源的峰值功率增大(过流保护值增大)，影响了电源的可靠性及增加了电源的体积和成本；若只采用恒流输出保护方式，当输出负载故障时，会导致开关电源输出电流大，过热等引起开关电源异常。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种开关电源保护电路，具有可减小容性、感性类负载启动时峰值电流，使负载启动时处于软启动状态；可减小使用容性、感性类负载开关电源的体积、功率，降低了成本；电路可靠性高、器件少、灵活、参数可调的优点。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种开关电源保护电路，包括电流采样信号端、恒流电路、过流保护电路，所述过流保护电路与恒流电路并联连接于电流采样信号端。
7.其中优选方案了如下：
8.优选的：所述恒流电路包括恒流运放比较器u3-b、恒流控制光耦电路、负反馈电路、电阻r7，所述恒流运放比较器u3-b的反向输入端与电流采样信号端电性连接，且连接处设有电阻r7，所述负反馈电路与恒流运放比较器u3-b并联，所述恒流控制光耦电路串联连接于恒流运放比较器u3-b，所述恒流运放比较器u3-b的同向输入端两侧分别设有电阻r8和电阻r9。
9.优选的：所述过流保护电路包括过流运放比较器u2-b、保护控制光耦电路、正反馈电路、二极管d2、电阻r5、放电电路、电容c1，所述过流运放比较器u2-b的反向输入端与电流采样信号端电性连接，且连接处设有电阻r5，所述电阻r5与过流运放比较器u2-b之间设有二极管d2，所述保护控制光耦电路与过流运放比较器u2-b串联，所述过流运放比较器u2-b的同向输入端两侧分别设有电阻r3和电阻r4，所述正反馈电路一端与过流运放比较器u2-b电性连接，另一端电性连接于过流运放比较器u2-b与电阻r4之间，所述电容c1的两端分别电性连接于过流运放比较器u2-b的反向输入端和电阻r4远离过流运放比较器u2-b的一端，所述放电电路并联连接于二极管d2和电阻r5的两侧，所述电阻r4与电阻r8电性连接。
10.优选的：所述恒流控制光耦电路包括恒流控制光耦u4-a、电阻r11，所述电阻r11与恒流控制光耦u4-a电性连接，所述恒流控制光耦u4-a与恒流运放比较器u3-b的输出端电性连接。
11.优选的：所述负反馈电路包括电阻r10和电容c2，所述电阻r10一端与电容c2电性连接，另一端电性连接于恒流运放比较器u3-b的反向输入端，所述电容c2的另一端电性连接于恒流运放比较器u3-b的输出端。
12.优选的：所述保护控制光耦电路包括电阻r1、保护控制光耦u1-a、二极管d1，所述电阻r1与保护控制光耦u1-a电性连接，所述保护控制光耦u1-a与二极管d1电性连接，所述二极管d1与过流运放比较器u2-b的输出端电性连接。
13.优选的：所述正反馈电路包括电阻r2、二极管d3，所述电阻r2一端电性连接于过流运放比较器u2-b与电阻r4之间，另一端电性连接于二极管d3，所述二极管d3与过流运放比较器u2-b的输出端电性连接。
14.优选的：放电电路包括二极管d4和电阻r6，所述二极管d4的输入端电性连接于过流运放比较器u2-b和电容c1，所述电阻r6一端与二极管d4的输出端电性连接，所述电阻r6的另一端与电阻r5电性连接。
15.优选的：所述电阻r4与电容c1连接处接地。
16.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
17.通过恒流电路的设置，能够起到提供恒定电流的效果；通过过流保护电路的设置，能够起到对电路保护的效果。本实用新型具有可减小容性、感性类负载启动时峰值电流，使负载启动时处于软启动状态；可减小使用容性、感性类负载开关电源的体积、功率，降低了成本；电路可靠性高、器件少、灵活、参数可调的优点。
附图说明
18.图1是实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
20.其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
21.如图1所示，一种开关电源保护电路，包括电流采样信号端、恒流电路、过流保护电路，所述过流保护电路与恒流电路并联连接于电流采样信号端。
22.所述恒流电路包括恒流运放比较器u3-b、恒流控制光耦电路、负反馈电路、电阻r7，所述恒流控制光耦电路包括恒流控制光耦u4-a、电阻r11，所述负反馈电路包括电阻r10和电容c2。
23.所述恒流运放比较器u3-b的反向输入端分别电性连接有电流采样信号端和电阻r10，且电阻r10与电流采样信号端之间设有电阻r7；电阻r10远离电阻r7的一端与电容c2电性连接，所述电容c2的另一端电性连接于恒流运放比较器u3-b的输出端；所述恒流控制光耦u4-a的输出端与恒流运放比较器u3-b的输出端电性连接，所述电阻r11与恒流控制光耦u4-a电性连接，电阻r11远离恒流控制光耦u4-a的一端连接有vcc端口。
24.电流采样信号经过电阻r7至恒流运放比较器u3-b的反向输入端，电阻r8与电阻r9串联组成恒流电流的设定值，恒流电流的设电值输入至恒流运放比较器u3-b的同向输入端
与电流采样信号进行比较，电阻r10与电容c2形成的负反馈电路与恒流运放比较器u3-b并联，达到减小误差的效果。
25.所述过流保护电路包括过流运放比较器u2-b、保护控制光耦电路、正反馈电路、二极管d2、电阻r5、放电电路、电容c1，所述保护控制光耦电路包括电阻r1、保护控制光耦u1-a、二极管d1，所述正反馈电路包括电阻r2、二极管d3，放电电路包括二极管d4和电阻r6。
26.所述过流运放比较器u2-b的反向输入端与电流采样信号端电性连接，且连接处设有电阻r5，所述电阻r5与过流运放比较器u2-b之间设有二极管d2，二极管d2的信号输出端与过流运放比较器u2-b的反向输入端电性连接，过流运放比较器u2-b的输出端电性连接有二极管d1的输出端，二极管d1的输入端电性连接有保护控制光耦u1-a的输出端，保护控制光耦u1-a的输入端电性连接电阻r1，电阻r1远离保护控制光耦u1-a的一端连接有vcc端。
27.所述过流运放比较器u2-b的同向输入端两侧分别设有电阻r3和电阻r4，所述电阻r4与电阻r8电性连接，电阻r2一端电性连接于过流运放比较器u2-b与电阻r4之间，另一端电性连接于二极管d3，所述二极管d3的输出端与过流运放比较器u2-b的输出端电性连接，所述电容c1的两端分别电性连接于过流运放比较器u2-b的反向输入端和电阻r4远离过流运放比较器u2-b的一端，二极管d4的输入端电性连接于过流运放比较器u2-b的反向输入端和电容c1，所述电阻r4与电容c1连接处接地，所述电阻r6一端与二极管d4的输出端电性连接，所述电阻r6的另一端与电阻r5电性连接。
28.电流采样信号通过电阻r5与二极管d2输入至过流运放比较器u2-b的反向输入端，电阻r3与电阻r4串联组成恒流电流的设定值，恒流电流的设电值输入至过流运放比较器u2-b的同向输入端与电流采样信号进行比较，电阻r2与二极管d3形成的正反馈电路与过流运放比较器u2-b并联，使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。
29.电阻r3远离r4的一端和电阻r9远离电阻r8的一端均连接有基准电压ref。
30.具体实施过程：
31.当开关电源输出的负载呈容性或感性时，由于瞬间峰值电流较大，电流采样信号经过恒流运放比较器u3-b比较后，达到设定的恒流、过流保护值，恒流电路立即工作，通过恒流控制光耦u4-a调制主电路的工作参数，使开关电源恒定的电流输出，从而使容性、感性负载处于软启动状态，此时电流采样信号经过电阻r5、二极管d2给电容c1充电延时；
32.当开关电源输出负载出现异常时，恒流电路工作时间超过电阻r5、二极管d2给电容c1充电时间，电容c1两端的电压充电至设定的过流保护值时，过流运放比较器u2-b翻转，通过保护控制光耦u1-a调制主电路的工作参数，关闭开关电源输出，达到保护开关电源及设备。
33.该电路可以通过改变电阻r5、电容c1的参数，调整过流保护电路工作的延时时间，从而保证容性或感性负载正常启动时间内电源不保护，电源保护后，可通过电阻r6、二极管d4进行放电，改变电阻r6可以调整开关电源保护后重启的时间。
34.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种开关电源保护电路，其特征在于：包括电流采样信号端、恒流电路、过流保护电路，所述过流保护电路与恒流电路并联连接于电流采样信号端。2.根据权利要求1所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述恒流电路包括恒流运放比较器u3-b、恒流控制光耦电路、负反馈电路、电阻r7，所述恒流运放比较器u3-b的反向输入端与电流采样信号端电性连接，且连接处设有电阻r7，所述负反馈电路与恒流运放比较器u3-b并联，所述恒流控制光耦电路串联连接于恒流运放比较器u3-b，所述恒流运放比较器u3-b的同向输入端两侧分别设有电阻r8和电阻r9。3.根据权利要求2所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述过流保护电路包括过流运放比较器u2-b、保护控制光耦电路、正反馈电路、二极管d2、电阻r5、放电电路、电容c1，所述过流运放比较器u2-b的反向输入端与电流采样信号端电性连接，且连接处设有电阻r5，所述电阻r5与过流运放比较器u2-b之间设有二极管d2，所述保护控制光耦电路与过流运放比较器u2-b串联，所述过流运放比较器u2-b的同向输入端两侧分别设有电阻r3和电阻r4，所述正反馈电路一端与过流运放比较器u2-b电性连接，另一端电性连接于过流运放比较器u2-b与电阻r4之间，所述电容c1的两端分别电性连接于过流运放比较器u2-b的反向输入端和电阻r4远离过流运放比较器u2-b的一端，所述放电电路并联连接于二极管d2和电阻r5的两侧，所述电阻r4与电阻r8电性连接。4.根据权利要求2所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述恒流控制光耦电路包括恒流控制光耦u4-a、电阻r11，所述电阻r11与恒流控制光耦u4-a电性连接，所述恒流控制光耦u4-a与恒流运放比较器u3-b的输出端电性连接。5.根据权利要求2所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述负反馈电路包括电阻r10和电容c2，所述电阻r10一端与电容c2电性连接，另一端电性连接于恒流运放比较器u3-b的反向输入端，所述电容c2的另一端电性连接于恒流运放比较器u3-b的输出端。6.根据权利要求3所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述保护控制光耦电路包括电阻r1、保护控制光耦u1-a、二极管d1，所述电阻r1与保护控制光耦u1-a电性连接，所述保护控制光耦u1-a与二极管d1电性连接，所述二极管d1与过流运放比较器u2-b的输出端电性连接。7.根据权利要求3所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述正反馈电路包括电阻r2、二极管d3，所述电阻r2一端电性连接于过流运放比较器u2-b与电阻r4之间，另一端电性连接于二极管d3，所述二极管d3与过流运放比较器u2-b的输出端电性连接。8.根据权利要求3所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：放电电路包括二极管d4和电阻r6，所述二极管d4的输入端电性连接于过流运放比较器u2-b和电容c1，所述电阻r6一端与二极管d4的输出端电性连接，所述电阻r6的另一端与电阻r5电性连接。9.根据权利要求3所述的一种开关电源保护电路，其特征在于：所述电阻r4与电容c1连接处接地。

技术总结
本实用新型公开了一种开关电源保护电路，包括电流采样信号端、恒流电路、过流保护电路，过流保护电路与恒流电路并联连接于电流采样信号端。本实用新型具有可减小容性、感性类负载启动时峰值电流，使负载启动时处于软启动状态；可减小使用容性、感性类负载开关电源的体积、功率，降低了成本；电路可靠性高、器件少、灵活、参数可调的优点。参数可调的优点。参数可调的优点。


技术研发人员：冯亚军
受保护的技术使用者：索斯力德（深圳）电子科技有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/5/25