過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，包括電源電壓、整流疊加驅動單元、基準及驅動信號單元、輸出檢測反饋單元、箝位開關；驅動震蕩源信號通過整流并疊加箝位開關管輸出端電壓，保證箝位開關管不對震蕩信號進行多倍壓整流提高驅動電壓的情況下而可靠驅動箝位開關導通，輸出檢測與基準比較反饋精確箝位輸出電壓，這樣的電路設計簡化了電路結構，提高了輸出箝位電壓的精度，同時使高壓輸出的箝位和控制更加簡單。
【專利說明】過壓箱位電路拓撲系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子器件領域，具體涉及一種過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]過壓箝位電路廣泛的應用到惡劣供電環(huán)境中，用于對用電器的保護，是用電器免受過電壓浪涌的擊穿而損壞?，F(xiàn)有過壓箝位電路拓撲結構，驅動電路有兩種電路形式:一是設置震蕩器用磁隔離浮地驅動箝位開關，該驅動方式由于采用了磁性元件，使產(chǎn)品的體積增大，不便于小型化集成；二是設置震蕩器采用多倍壓升壓后，驅動嵌位開關，該方法對于高壓輸出的電路來說邊，電路用的元件很多，電路變的很復雜，不僅不利于電路的小型化集成，同時電路中元件的增多電路的可靠性也受到影響。由于采用預穩(wěn)壓驅動，輸出箝位電壓精度低。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，包括電源輸入，還包括整流疊加驅動單元、基準及驅動信號單元、輸出檢測反饋單元、箝位開關；所述電源輸入的輸出端分別連接箝位開關的輸入端和基準及驅動信號單元的輸入端，箝位開關的輸出端連接整流疊加驅動單元的輸入端，基準及驅動信號單元的輸出端分別連接檢測反饋單元的輸入端和整流疊加驅動單元，檢測反饋單元的輸出端與整流疊加驅動單元連接。
[0005]所述整流疊加驅動單元包括第一整流管、穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓管的輸入端與箝位開關的輸出端連接，第一整流管的輸入端通過電阻與箝位開關的輸出端連接；
所述基準及驅動信號單元包括電源電壓及與其連接的第一電路和第一三極管，第一電路的輸出端通過電阻與第一三極管的基極連接，第一電路的輸出端通過電容與第一整流管的負極連接；
所述輸出檢測反饋單元包括第二三極管，第二三極管的基極通過電阻與第一整流管的輸出端連接，第二三極管的發(fā)射極與第一三極管的發(fā)射極連接，第二三極管的的集電極通過電阻與穩(wěn)壓管的輸入端連接；
所述箝位開關為場效應管。
[0006]所述第一整流管的負極連接第二整流管的正極，第二整流管的負極輸出。
[0007]所述第二三極管的發(fā)射極通過電阻與第二整流管的負極連接。
[0008]所述整流疊加驅動單元通過第二電容接地。
[0009]所述第一電路接地。
[0010]第一電路加電后產(chǎn)生方波電壓信號通過電容隔離、第一整流管整流和電阻、電容濾波驅動場效應管開啟，場效應管開啟后，得到輸出電壓，輸出電壓等于輸入電壓減去場效應管的電壓降，在建立輸出電壓的同時，輸出電壓通過第二整流管；第一整流管和第一電路產(chǎn)生方波電壓信號通過電容隔離第一整流管整流和電阻、電容濾波的電壓相疊加保證場效應管飽和導通；維持輸出電壓供給，穩(wěn)壓管對場效應管柵源電壓箝位，保證其工作在安全的電壓范圍之內；輸出箝位電壓的調節(jié)通過取樣電阻進行設置，其原理是檢測到的電壓信號通過第二三極管隔離與通過第一三極管隔離的第一電路基準電壓信號進行比較通過電阻反饋到場效應管的柵極保證輸出電壓箝位到一個設定電壓值。該系統(tǒng)的應用在正常的電壓范圍內可確保箝位場效應管飽和導通，場效應管的壓降小，電路的效率很高，只有在輸入端串入高壓浪涌電壓時，輸出電壓將被箝位到一個可設定的電壓值，從而可保證接到后面的用電器的安全。
[0011]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明的電路驅動震蕩源信號無需倍壓整流提高電壓或通過隔離變壓器懸浮驅動箝位開關管，而是通過整流并疊加箝位開關管輸出端電壓，保證可靠驅動箝位開關導通，輸出檢測與基準比較反饋精確箝位輸出電壓，這樣的電路設計簡化了電路結構，提高了輸出箝位電壓的精度，同時使高壓輸出的箝位和控制更加簡單。
[0012]2、本發(fā)明的電路可以廣泛應用到惡劣供電環(huán)境中，用于對用電器的保護，是用電器免受過電壓浪涌的擊穿而損壞。
[0013]3、本發(fā)明電路結構簡單，具有很高的工作穩(wěn)定性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖對本發(fā)明的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)作進一步的詳細說明。
[0016]如圖1所示的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，包括電源輸入Vin，還包括整流疊加驅動單元1、基準及驅動信號單元2、輸出檢測反饋單元3、箝位開關4，箝位開關4為場效應管Tl ；電源輸入Vin的輸出端分別連接箝位開關4的輸入端和基準及驅動信號單元2的輸入端，箝位開關4的輸出端連接整流疊加驅動單元I的輸入端，基準及驅動信號單元2的輸出端分別連接檢測反饋單元3的輸入端和整流疊加驅動單元I，檢測反饋單元3的輸出端與整流疊加驅動單元I連接。
[0017]整流疊加驅動單元I包括第一整流管D1、穩(wěn)壓管DZ1、與穩(wěn)壓管DZl并聯(lián)的電容C1、與第一整流管D1串聯(lián)的第二整流管D2 ;穩(wěn)壓管DZl的輸入端與箝位開關4的輸出端連接，第一整流管Dl的輸入端通過電阻Rl與箝位開關4的輸出端連接，整流疊加驅動單元I通過第二電容C2接地；第一整流管Dl用于整流方波，第二整流管D2用于隔離疊加輸出電壓信號，穩(wěn)壓管DZl用于限制電壓幅值。
[0018]基準及驅動信號單元2包括電源電壓VCC及與其連接的第一電路ICl和第一三極管T2，第一電路ICl的基準輸出端Vref和放大器輸出端COMP與第一三極管T2的基極連接，第一電路ICl還通過定時電容RT/CT、電阻R4與第一三極管T2的基極連接，電阻R4與電容C5串聯(lián)，與電容C4并聯(lián)；第一電路ICl的方波輸出端OUT通過電容C3與第一整流管Dl的負極連接；放大器負輸入端為V-，電流檢測端為IE ;第一電路ICl接地；第一電路ICl為一脈寬調制器，提供基準并產(chǎn)生方波信號，第一三極管T2放大與隔離基準信號。
[0019]輸出檢測反饋單元3包括第二三極管T3，第二三極管T3的基極通過電阻R3與第一整流管Dl的輸出端連接，第一整流管Dl的負極連接第二整流管D2的正極，第二整流管D2的負極輸出；第二三極管T3的發(fā)射極與第一三極管T2的發(fā)射極連接，第二三極管T3的發(fā)射極通過電阻R5、電阻R6、電阻與R3與第二整流管D2的輸出端連接，第二三極管T3的集電極通過電阻R2與穩(wěn)壓管DZl的輸入端連接。第二三極管T3用于檢測與比較輸出電壓。
[0020]其中，Cl、C2、C4、C5為濾波電容；C3為隔離電容；R1、R2、R4、R5為限流電阻；R3、R6為分壓電阻。
[0021]驅動震蕩源信號通過整流并疊加箝位開關管輸出端電壓，保證箝位開關管不對震蕩信號進行多倍壓整流提高驅動電壓的情況下而可靠驅動箝位開關導通，震蕩源信號通過整流疊加驅動電路，輸出檢測與基準比較反饋精確箝位輸出電壓。
[0022]第一電路ICl為普通的脈寬調制器電路，電源輸入Vin和第一電路ICl加電后、第一電路ICl產(chǎn)生方波電壓信號通過電容C3隔離、第一整流管Dl整流和電阻R1、電容C2濾波驅動場效應管Tl開啟，場效應管Tl開啟后，得到輸出電壓+VOT，輸出電壓+Vtot等于Vin減去場效應管Tl的電壓降,在建立輸出電壓的同時,輸出電壓+Vmjt通過第二整流管D2 ;第一整流管Dl和第一電路ICl產(chǎn)生方波電壓信號通過電容C3隔離第一整流管Dl整流和電阻R1、電容C2濾波的電壓相疊加保證場效應管Tl飽和導通；維持輸出電壓供給，穩(wěn)壓管DZl對場效應管Tl柵源電壓箝位，保證其工作在安全的電壓范圍之內。
輸出箝位電壓的調節(jié)通過取樣電阻R3和電阻R6進行設置，其原理是檢測到的電壓信號通過第二三極管T3隔離與通過第一三極管T2隔離的第一電路ICl基準電壓信號進行比較通過電阻R2反饋到場效應管Tl的柵極保證輸出電壓箝位到一個設定電壓值。該系統(tǒng)的應用在正常的電壓范圍內可確保箝位場效應管Tl飽和導通，場效應管Tl的壓降小，電路的效率很高，只有在輸入端串入高壓浪涌電壓時，輸出電壓將被箝位到一個可設定的電壓值，從而可保證接到后面的用電器的安全。
【權利要求】
1.過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，包括電源輸入(Vin)，其特征在于:還包括整流疊加驅動單元(I)、基準及驅動信號單元(2)、輸出檢測反饋單元(3)、箝位開關(4);所述電源輸入(Vin)的輸出端分別連接箝位開關(4)的輸入端和基準及驅動信號單元(2)的輸入端，箝位開關(4)的輸出端連接整流疊加驅動單元(I)的輸入端，基準及驅動信號單元(2)的輸出端分別連接檢測反饋單元(3)的輸入端和整流疊加驅動單元(1)，檢測反饋單元(3)的輸出端與整流疊加驅動單元(I)連接。
2.如權利要求1所述的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，其特征在于:所述整流疊加驅動單元(I)包括第一整流管(D1)、穩(wěn)壓管(DZ1)，穩(wěn)壓管(DZl)的輸入端與箝位開關(4)的輸出端連接，第一整流管(Dl)的輸入端通過電阻與箝位開關(4)的輸出端連接；所述基準及驅動信號單元(2)包括電源電壓(VCC)及與其連接的第一電路(ICl)和第一三極管(T2)，第一電路(ICl)的輸出端通過電阻與第一三極管(T2)的基極連接，第一電路(ICl)的輸出端(OUT)通過電容與第一整流管(Dl)的負極連接；所述輸出檢測反饋單元(3)包括第二三極管(T3)，第二三極管(T3)的基極通過電阻與第一整流管(Dl)的輸出端連接，第二三極管(T3)的發(fā)射極與第一三極管(T2)的發(fā)射極連接，第二三極管(T3)的集電極通過電阻與穩(wěn)壓管(DZl)的輸入端連接；所述箝位開關(4)為場效應管(Tl)。
3.如權利要求1或2所述的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，其特征在于:所述第一整流管(Dl)的負極連接第二整流管(D2)的正極，第二整流管(D2)的負極輸出。
4.如權利要求3所述的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，其特征在于:所述第二三極管(T3)的發(fā)射極通過電阻與第二整流管(D2)的負極連接。`
5.如權利要求4所述的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，其特征在于:所述整流疊加驅動單元(I)通過第二電容(C2)接地。
6.如權利要求5所述的過壓箝位電路拓撲系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電路(ICl)接地。
【文檔編號】H02M1/00GK103607100SQ201310568884
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權日:2013年11月15日
【發(fā)明者】文世博 申請人:天水華天微電子股份有限公司