一種開關電源控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開關電源控制電路,屬于開關電源過流保護【技術領域】;包括穩(wěn)壓電路、延時電路、調(diào)節(jié)電路和檢測電路;延時電路分別連接穩(wěn)壓電路和調(diào)節(jié)電路;調(diào)節(jié)電路連接檢測電路;穩(wěn)壓電路連接開關電源的電壓輸出端;穩(wěn)壓電路用于將開關電源的輸出電壓鉗制在一預設的電壓值;延時電路通過調(diào)整電壓來控制調(diào)節(jié)電路的通斷;調(diào)節(jié)電路通過自身通斷來使檢測電路工作在高阻值狀態(tài)或低阻值狀態(tài);檢測電路包括電流產(chǎn)生部件;電流產(chǎn)生部件根據(jù)開關電源的輸出電流產(chǎn)生相應的檢測電流;檢測電路輸出檢測電壓。上述技術方案的有益效果是:使得開關電源在滿足提高帶容性負載能力的同時,不降低過流保護能力。上述技術方案實現(xiàn)簡單,實現(xiàn)成本較低。
【專利說明】—種開關電源控制電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及開關電源過流保護【技術領域】,尤其涉及一種開關電源控制電路。
【背景技術】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的集成度越來越高,一款電子產(chǎn)品上可以包括了好幾個甚至數(shù)十個功能模塊,這樣就需要電源適配器提供好幾安培甚至十幾安培的電流。往往在這種情況下,需要在電源適配器的輸出端外接大容量的負載電容,以防止輸出電壓在負載變化時引起電壓跳變,上述外接電容的電容量通常為好幾千微法(μ F)。此外,現(xiàn)有技術中的一些網(wǎng)通產(chǎn)品例如DSL (Digital Subscriber Line,數(shù)字用戶專線)產(chǎn)品,是按時間計費的,這就需要在這些網(wǎng)通產(chǎn)品上加裝Dying gasp功能。所謂Dying gasp,是指在系統(tǒng)的輸入電壓無法滿足系統(tǒng)的正常工作時,會自動發(fā)送狀態(tài)信息通知頭端的功能。實現(xiàn)上述Dying gasp功能亦需要在電源適配器的輸出端外接大容量的負載電容,在這種情況下外接的負載電容,其電容量往往高達6000 μ F以上。因此,在開關電源上外接大容量的負載電容是十分常見的。
[0003]同樣的,很多電子產(chǎn)品在設計時,會添加一個過流保護功能。所謂過流保護,是指設定了電子產(chǎn)品工作時的一個最大電流,若工作電流超過該最大電流,則有可能會燒壞設備。因此,在電子產(chǎn)品工作時,添加過流保護功能,以當工作電流超過最大電流時自動斷電,起到保護設備的作用。
[0004]具體而言,開關電源進入過流保護狀態(tài)的條件是電源的輸出電流超過某個預設的門限值。通常情況下,會把開關電源的電流檢測采樣門限值設定為開關電源額定電流的120%,即當輸出電流超過額定電流的120%時,電源進入過流保護狀態(tài),從而避免因為輸出電流超過額定值而使電源收到損壞。
[0005]但是,當外接大容量的負載電容時,由于此時開關電源滿載啟動,其電流信號本身就處于約80%的電流門限值,同時由于開關電源啟動時大容量負載電容往往處于低阻抗狀態(tài),此時的開關電流很輕易就會超過額定電流的120%,這樣就會導致開關電源由于檢測到的電流信號超過門限值而進入到過流保護狀態(tài),從而影響到帶有大容量負載電容的開關電源的正常開啟。
[0006]中國專利(CN203056555U)公開了一種過流保護器,超過閾值電流時,能夠自動控制切斷配電線路的電子裝置。包括了電源轉換模塊、信號調(diào)理模塊、比較電路模塊、邏輯控制電路模塊和繼電器輸出模塊;電源轉換模塊將輸入電壓轉換為過流保護器工作范圍內(nèi)的電壓,為信號調(diào)理模塊、比較電路模塊、邏輯控制電路模塊和繼電器輸出模塊供電;信號調(diào)理模塊與電流傳感器連接,對電流傳感器輸出的電壓信號進行濾波和電壓跟隨處理,并發(fā)送處理后的電壓信號。上述技術方案僅介紹了過流保護器的構成,并未涉及對于大容量負載的過流保護,無法解決現(xiàn)有技術中的問題。
[0007]中國專利(CN2638353)公開了一種通信機房設備總配線架上用的過流保護單元。其結構是過流保護單元串接在電話線a、a’和b、b’之間,過流保護單元中的熱敏電阻RO和R3分別與串接在一起的限流電阻R1、發(fā)光二極管Dl和串接在一起的限流電阻R2、發(fā)光二極管D2相并接。上述技術方案同樣僅公開了過流保護單元的構成,無法解決現(xiàn)有技術中的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]根據(jù)現(xiàn)有技術中存在的缺陷,現(xiàn)提供一種開關電源控制電路,具體包括:
[0009]一種開關電源控制電路,適用于開關電源;其中,包括穩(wěn)壓電路、延時電路、調(diào)節(jié)電路和檢測電路;
[0010]所述延時電路分別連接所述穩(wěn)壓電路和所述調(diào)節(jié)電路;所述調(diào)節(jié)電路連接所述檢測電路;
[0011 ] 所述穩(wěn)壓電路連接所述開關電源的電壓輸出端;所述穩(wěn)壓電路用于將所述開關電源的輸出電壓鉗制在一預設的電壓值;
[0012]所述延時電路通過調(diào)整所述穩(wěn)壓電路輸入的電壓進而調(diào)整輸出至所述調(diào)節(jié)電路的電壓,以控制所述調(diào)節(jié)電路的通斷;
[0013]所述調(diào)節(jié)電路通過自身通斷來使所述檢測電路工作在高阻值狀態(tài)或低阻值狀態(tài);
[0014]所述檢測電路包括一電流產(chǎn)生部件;所述電流產(chǎn)生部件的輸入端連接所述開關電源的電流輸出端;所述電流產(chǎn)生部件根據(jù)所述開關電源的輸出電流產(chǎn)生相應的檢測電流;所述檢測電路根據(jù)所述檢測電流,輸出相應的檢測電壓。
[0015]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述穩(wěn)壓電路包括第一電阻和第一二極管;
[0016]所述第一電阻分別連接所述電壓輸出端,以及所述第一二極管的負極;所述第一二極管的正極通過一接地點接地。
[0017]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述第一二極管是穩(wěn)壓二極管。
[0018]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述延時電路包括電容和第二電阻;
[0019]所述電容分別連接所述第一電阻未連接所述電壓輸出端的一端,以及所述調(diào)節(jié)電路;
[0020]所述第二電阻連接至所述電容與所述調(diào)節(jié)電路連接的一端,以及所述接地點之間;所述電容通過所述第二電阻連接至所述接地點。
[0021]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述調(diào)節(jié)電路包括三極管和第三電阻;
[0022]所述三極管的基極分別連接所述電容和所述第二電阻;所述三極管的基極通過所述第二電阻連接至所述接地點;
[0023]所述三極管的發(fā)射極通過所述接地點接地;
[0024]所述三極管的集電極通過所述第三電阻連接至所述檢測電路的輸出端。
[0025]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述電壓輸出端輸出交流電。
[0026]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述預設的電壓值為所述三極管的導通電壓值。
[0027]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述三極管為NMOS三極管。
[0028]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述檢測電路的所述電流產(chǎn)生部件包括電流輸入部和電流產(chǎn)生部;
[0029]所述電流輸入部的輸入端作為所述檢測電路的輸入端,以從所述輸入端獲取所述輸出電流;所述電流輸入部的輸出端接地;
[0030]所述電流產(chǎn)生部根據(jù)所述輸出電流產(chǎn)生相應的檢測電流。
[0031]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述檢測電路還包括第二二極管和第四電阻;
[0032]所述第二二極管的正極連接所述電流產(chǎn)生部的一端;所述第二二極管的負極接入所述檢測電路的輸出端;所述電流產(chǎn)生部未連接所述第二二極管的正極的一端通過所述接地點接地;
[0033]所述第四電阻連接至所述檢測電路的輸出端與所述接地點之間;所述第四電阻與所述第三電阻并聯(lián)。
[0034]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,
[0035]當所述三極管導通時,所述第三電阻與所述第四電阻并聯(lián)導致所述檢測電路工作在所述低阻值狀態(tài);
[0036]當所述三極管截止時,所述第三電阻與所述第四電阻無法并聯(lián),導致所述檢測電路工作在所述高阻值狀態(tài)。
[0037]優(yōu)選的,該開關電源控制電路,其中,所述電流產(chǎn)生部件為電流轉換變壓器。
[0038]上述技術方案的有益效果是:使得開關電源在滿足提高帶容性負載能力的同時,不降低過流保護能力。上述技術方案實現(xiàn)簡單,實現(xiàn)成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明的實施例中,一種開關控制電路的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
[0041]如圖1所示,本發(fā)明的較佳的實施例中,一種開關電源控制電路包括了穩(wěn)壓電路1,延時電路2,調(diào)節(jié)電路3以及檢測電路4 ;延時電路2分別連接穩(wěn)壓電路I和調(diào)節(jié)電路3 ;調(diào)節(jié)電路3連接檢測電路4 ;
[0042]穩(wěn)壓電路I用于對延時電路2進行充電,從而使延時電路2能夠控制調(diào)節(jié)電路3的通斷;調(diào)節(jié)電路3根據(jù)自身通斷,可以控制檢測電路4工作在高阻值狀態(tài)或者低阻值狀態(tài),從而使檢測電路4的輸出端輸出的檢測電壓增大或者減小。
[0043]穩(wěn)壓電路I的輸入端接入開關電源的電壓輸出端Vout,即本發(fā)明的較佳的實施例中,開關電源的電壓輸出端Vout作為該開關電源控制電路的電壓輸入端。
[0044]上述檢測電路4包括一電流產(chǎn)生部件Tl ;該電流產(chǎn)生部件Tl包括了兩個部分:電流輸入部Tll和電流產(chǎn)生部T12 ;電流輸入部的輸入端接入開關電源的電流輸入端lout,SP本發(fā)明的較佳的實施例中,將開關電源的電流輸入端1ut作為檢測電路4的電流輸入端。
[0045]電流輸入部T11獲取經(jīng)由開關電源的電流輸入端1ut輸入的電流;隨后電流產(chǎn)生部T12根據(jù)電流輸入部Tll獲取的電流,產(chǎn)生相應的檢測電流。
[0046]本發(fā)明的較佳的實施例中,上述電流產(chǎn)生部件Tl為電流轉換變壓器,該電流轉換變壓器的作用在于把大電流信號按照變壓器的變比(N:1)轉換成一個小電流信號,以減小檢測電流耗損在電阻上的功率。[0047]同時,電流轉換變壓器作為一個隔離部件,可以將本發(fā)明的較佳的實施例中所述的開關電源控制電路與外部的開關電源電路隔離,從而避免由于開關電源控制電路中檢測電流的變化導致開關電源內(nèi)部電流發(fā)生變化。
[0048]本發(fā)明的其他實施例中,上述電流產(chǎn)生部不僅僅限制于電流轉換變壓器,可以是其他任何根據(jù)輸入電流自適應產(chǎn)生相應檢測電流的部件。
[0049]如圖1所示,本發(fā)明的較佳的實施例中,上述穩(wěn)壓電路I具體包括第一電阻Rl和第一二極管Dl ;
[0050]第一電阻Rl連接電壓輸出端Vout ;第一二極管Dl的負極連接Rl未接入Vout的一端,Dl的正極接入一接地點G,接地點G接地。
[0051]本發(fā)明的較佳的實施例中,上述第一二極管Dl為穩(wěn)壓二極管。
[0052]同樣如圖1所示,本發(fā)明的較佳的實施例中,上述延時電路2具體包括電容Cl和第二電阻R2 ;
[0053]Cl連接于Rl未連接Vout的一端,以及調(diào)節(jié)電路3之間;本發(fā)明的較佳的實施例中,R2連接至Cl連接調(diào)節(jié)電路3的一端,以及接地點G之間;即Cl通過R2連接至接地點G,進而接地。
[0054]本發(fā)明的較佳的實施例中,輸入至Cl中的電流為交流電,即開關電源在啟動瞬間輸出交流電,換言之,從Vout輸入至該開關電源控制電路的為交流電。因此Cl不會隔斷整個開關電源控制電路。
[0055]同樣如圖1所示,本發(fā)明的較佳的實施例中,上述調(diào)節(jié)電路3具體包括三極管Ql和第三電阻R3。Ql的基極B分別與Cl和R2連接,Ql的發(fā)射極E通過接地點G接地,Ql的集電極C連接R3。R3未連接Ql的一端接入檢測電路4的輸出端A。本發(fā)明的較佳的實施例中,Ql的基極B通過R3連接至接地點G,進而接地。
[0056]同樣如圖1所示,本發(fā)明的較佳的實施例中,上述檢測電路4包括了上述電流產(chǎn)生部件Tl,第二二極管D2以及第四電阻R4。其中電流產(chǎn)生部Tll的一端連接至D2的正極,另一端通過接地點G接地。
[0057]D2的負極接入檢測電路的輸出端A,R4連接在上述輸出端A和接地點G之間。
[0058]上述為本發(fā)明的較佳的實施例中,對于開關電源控制電路的具體描述。于上述技術方案的基礎上,任何可選擇的或者在可實現(xiàn)發(fā)明目的的范疇內(nèi)做的基于上述技術方案的任意修改,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0059]對于上述開關電源控制電路,其能夠實現(xiàn)調(diào)整檢測電路中的并聯(lián)阻值,進而調(diào)整輸出至過流保護模塊的檢測電壓,從而達到調(diào)整過流保護能力的目的,具體如下:
[0060]當開關電源外接一個大容量的負載電容時,其啟動電流較大,很有可能超過了預設的電流門限值的120%,從而導致進入過流保護狀態(tài)。采用本發(fā)明的實施例中所述的開關電源控制電路,從Vout輸入開關電源的輸出電壓V至開關電源控制電路,輸出電壓Vtl經(jīng)過穩(wěn)壓電路I中的Rl和Dl,其被鉗制在一個預設的電壓上。本發(fā)明的較佳的實施例中,該預設的電壓為Vth,即為三極管Ql基極端的導通電壓。經(jīng)由穩(wěn)壓電路I的電流為Cl充電,由于電容的特性,Cl兩端的電壓具有不可突變性,因此在Cl充滿電之前,Ql基極端的電壓即為vth,因此Ql導通。
[0061]當Ql導通時,R3和R4之間形成并聯(lián),R3和R4之間的總阻值減小,流過R3和R4的電流增大。因此,由輸出端A輸出的電流比例減小,由輸出端A輸出的檢測電壓就相應減小,將該檢測電壓送入外部的過流保護模塊中以進行過流保護判定。本發(fā)明的較佳的實施例中,可以通過調(diào)節(jié)R3的阻值大小,以使從輸出端A輸出的檢測電壓低于門限值的120%,換言之,使輸出的檢測電壓無法引發(fā)過流保護。
[0062]當為Cl充電一段時間后,Cl充分充電,此時Ql基極端的電壓降低至導通電壓以下,Ql截止。此時R3、Q1的串聯(lián)電路與R4之間的并聯(lián)線路斷開,即R3與R4之間不再并聯(lián),檢測電路中的阻值恢復正常。此時,相應的,由檢測電路4的輸出端A輸出的電流比例恢復正常,所輸出的檢測電壓恢復正常。此時,整個電路的過流保護能力恢復正常。
[0063]本發(fā)明的較佳的實施例中,可以通過調(diào)節(jié)電容Cl的電容量,來調(diào)節(jié)Cl的充電時間,從而調(diào)節(jié)延時電路的延時時間,進而調(diào)節(jié)從開關電源開啟到過流保護能力恢復正常之間的持續(xù)時間。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例,并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍,對于本領域技術人員而言,應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案,均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種開關電源控制電路,適用于開關電源;其特征在于,包括穩(wěn)壓電路、延時電路、調(diào)節(jié)電路和檢測電路; 所述延時電路分別連接所述穩(wěn)壓電路和所述調(diào)節(jié)電路;所述調(diào)節(jié)電路連接所述檢測電路; 所述穩(wěn)壓電路連接所述開關電源的電壓輸出端;所述穩(wěn)壓電路用于將所述開關電源的輸出電壓鉗制在一預設的電壓值; 所述延時電路通過調(diào)整所述穩(wěn)壓電路輸入的電壓進而調(diào)整輸出至所述調(diào)節(jié)電路的電壓,以控制所述調(diào)節(jié)電路的通斷; 所述調(diào)節(jié)電路通過自身通斷來使所述檢測電路工作在高阻值狀態(tài)或低阻值狀態(tài); 所述檢測電路包括一電流產(chǎn)生部件;所述電流產(chǎn)生部件的輸入端連接所述開關電源的電流輸出端;所述電流產(chǎn)生部件根據(jù)所述開關電源的輸出電流產(chǎn)生相應的檢測電流;所述檢測電路根據(jù)所述檢測電流,輸出相應的檢測電壓。
2.如權利要求1所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述穩(wěn)壓電路包括第一電阻和第一二極管; 所述第一電阻分別連接所述電壓輸出端,以及所述第一二極管的負極;所述第一二極管的正極通過一接地點接地。
3.如權利要求2所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述第一二極管是穩(wěn)壓二極管。
4.如權利要求2所述的開.關電源控制電路,其特征在于,所述延時電路包括電容和第二電阻; 所述電容分別連接所述第一電阻未連接所述電壓輸出端的一端,以及所述調(diào)節(jié)電路;所述第二電阻連接至所述電容與所述調(diào)節(jié)電路連接的一端,以及所述接地點之間;所述電容通過所述第二電阻連接至所述接地點。
5.如權利要求4所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述調(diào)節(jié)電路包括三極管和第二電阻; 所述三極管的基極分別連接所述電容和所述第二電阻;所述三極管的基極通過所述第二電阻連接至所述接地點; 所述三極管的發(fā)射極通過所述接地點接地; 所述三極管的集電極通過所述第三電阻連接至所述檢測電路的輸出端。
6.如權利要求5所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述電壓輸出端輸出交流電。
7.如權利要求6所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述預設的電壓值為所述三極管的導通電壓值。
8.如權利要求5所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述三極管為NMOS三極管。
9.如權利要求5所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述檢測電路的所述電流產(chǎn)生部件包括電流輸入部和電流產(chǎn)生部; 所述電流輸入部的輸入端作為所述檢測電路的輸入端,以從所述輸入端獲取所述輸出電流;所述電流輸入部的輸出端接地; 所述電流產(chǎn)生部根據(jù)所述輸出電流產(chǎn)生相應的檢測電流。
10.如權利要求9所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述檢測電路還包括第二二極管和第四電阻; 所述第二二極管的正極連接所述電流產(chǎn)生部的一端;所述第二二極管的負極接入所述檢測電路的輸出端;所述電流產(chǎn)生部未連接所述第二二極管的正極的一端通過所述接地點接地; 所述第四電阻連接至所述檢測電路的輸出端與所述接地點之間;所述第四電阻與所述第二電阻并聯(lián)。
11.如權利要求10所述的開關電源控制電路,其特征在于, 當所述三極管導通時,所述第三電阻與所述第四電阻并聯(lián)導致所述檢測電路工作在所述低阻值狀態(tài); 當所述三極管截止時,所述第三電阻與所述第四電阻無法并聯(lián),導致所述檢測電路工作在所述高阻值狀態(tài)。
12.如權利要求9所述的開關電源控制電路,其特征在于,所述電流產(chǎn)生部件為電流轉換變壓器。
【文檔編號】H02M1/00GK103475191SQ201310411127
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】孫軍, 董糧 申請人:上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術有限公司