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開關電源的制作方法

文檔序號:12617604閱讀:266來源:國知局
開關電源的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及電源電路領域,特別是涉及一種適用于具有比較大的電容負載的開關電源。



背景技術:

目前,為了保障供電網(wǎng)絡和用電設備的安全,在各種電路的設計中都普遍設有過電流保護模塊。過電流保護模塊的原理是將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,再比較該電壓信號與規(guī)定的電壓閾值的大小以判斷是否要執(zhí)行保護動作。

但是,在有些情況下,開關電源的負載是電容器等具有很大靜電容量的元器件,當開關電源啟動時,這些電容器在電源接通的瞬間迅速充電,就會產(chǎn)生遠大于穩(wěn)態(tài)輸入電流的浪涌電流流入電源設備。此時,即使該浪涌電流持續(xù)時間很短,還不足以損壞開關電源和電路中的其他元器件,不會影響電路安全,但是過電流保護模塊仍會根據(jù)該浪涌電流轉(zhuǎn)換成的較大的電壓信號,錯誤地執(zhí)行過電流保護動作,導致開關電源無法正常啟動。所以,在這種情況下,通常只能選用輸出功率大于實際的負載電路所需要的規(guī)格的開關電源,造成了不必要的浪費,提高了產(chǎn)品成本。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明鑒于此,目的在于,提供一種可以在啟動時切換過電流保護動作的級別的開關電源,適用于具有比較大的電容負載,使得可以根據(jù)輸出功率與負載電路的功耗相匹配的原則來選用合適的開關電源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,包括:電源主體部,對工業(yè)電源進行整流濾波處理得到第一電壓信號,對第一電壓信號進行變壓處理并供給至輸出電路,過電流保護部,將電源主體部產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換成能夠表示電流信號的大小的第二電壓信號,并當檢測到第二電壓信號的值大于或等于閾值時,執(zhí)行過電流保護動作,保護級別切換部,在第一電壓信號的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值的期間內(nèi),將過電流保護部的保護級別設置為第一級,當?shù)? 一電壓信號的值達到穩(wěn)態(tài)值時,將過電流保護部的保護級別設置為第二級。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,電源主體部包括:整流濾波單元,對工業(yè)電源進行整流濾波處理,變壓器,對整流濾波處理后的電壓進行變壓處理,第一開關元件,與變壓器的初級線圈串聯(lián)再一起與整流濾波單元并聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,過電流保護部包括:控制單元、彼此串聯(lián)的保護電阻及檢測電阻,通過使來自電源主體部的電流信號流過保護電阻及檢測電阻,使得在檢測電阻的兩端產(chǎn)生第二電壓信號,控制單元獲取第二電壓信號,當?shù)诙妷盒盘柕闹荡笥诨虻扔陂撝禃r,控制單元判斷為電源主體部中出現(xiàn)過電流,執(zhí)行過電流保護動作。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,在第一電壓信號的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值的期間,保護級別切換部將第二電壓信號的值調(diào)節(jié)為第一檢測電壓值,來將過電流保護部的保護級別設置為第一級;當?shù)谝浑妷盒盘柕闹颠_到穩(wěn)態(tài)值時,保護級別切換部將第二電壓信號的值調(diào)節(jié)為第二檢測電壓值,來將過電流保護部的保護級別設置為第二級。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,保護級別切換部包括第一調(diào)控單元及第二調(diào)控單元,第一調(diào)控單元根據(jù)來自第二調(diào)控單元的控制信號,來將第二電壓信號調(diào)節(jié)的值為第一檢測電壓值或者第二檢測電壓值,控制信號是第二調(diào)控單元將第一電壓信號調(diào)節(jié)生成的。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,第一調(diào)控單元包括彼此串聯(lián)的第二開關元件、第一調(diào)壓電阻,串聯(lián)的第二開關元件、第一調(diào)壓電阻一起與檢測電阻并聯(lián)連接,第二開關元件具有接收來自第二調(diào)控單元的控制信號的第一控制端,第二開關元件基于控制信號而接通或關斷;當?shù)诙_關元件接通時,使得第一調(diào)壓電阻與檢測電阻并聯(lián),第二電壓信號的值調(diào)節(jié)為第一檢測電壓值;當?shù)诙_關元件關斷時,使得第一調(diào)壓電阻斷開連接,將第二電壓信號的值調(diào)節(jié)為第二檢測電壓值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,第二調(diào)控單元包括第三開關元件、第二調(diào)壓電阻、分壓電阻、控制電阻,分壓電阻的一端與電源主體部的第一電壓信號的輸出端連接,另一端與控制電阻的一端以及第二開關元件的第一控制端連接,控制電阻的另一端接地,彼此串聯(lián)的第三開關元件、第二 調(diào)壓電阻一起與控制電阻并聯(lián),第三開關元件具有接收來自電源主體部的第一電壓信號的第二控制端,第三開關元件基于第一電壓信號而接通或關斷;在第一電壓信號的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值的期間內(nèi)第三開關元件關斷,使得第二調(diào)壓電阻斷開連接,第二開關元件接通;當?shù)谝浑妷盒盘柕闹颠_到穩(wěn)態(tài)值時第三開關元件接通,使得第二調(diào)壓電阻與控制電阻并聯(lián),第二開關元件關斷。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,第二、第三開關元件是三極管,第一、第二控制端是三極管的基極。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,閾值是常數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的開關電源,第二控制端經(jīng)由一個穩(wěn)壓元件接收來自電源主體部的第一電壓信號,穩(wěn)壓元件的導通閾值小于穩(wěn)態(tài)值。

若采用本發(fā)明提供的可以在啟動時切換過電流保護動作的級別的開關電源,則可以適用于具有比較大的電容負載的開關電源,使得可以根據(jù)輸出功率與負載電路的功耗相匹配的原則來選用合適的開關電源,降低了供電成本。

附圖說明

圖1是示出了本發(fā)明的一個實施方式的開關電源的功能模塊的示意圖。

圖2是示出了本發(fā)明的一個實施方式的開關電源的電路結構的圖。

圖3是示出了本發(fā)明的一個實施方式的第一、第二電壓信號以及第二、第三開關元件的第一、第二控制端的電壓值與時間的關系的示意圖。

其中,附圖標記說明如下:

100 開關電源

110 電源主體部

111 整流濾波電源

120 過電流保護部

121 控制單元

130 保護級別切換部

131 第一調(diào)控單元

132 第二調(diào)控單元

140 輸出電路

T1 變壓器

IS 檢測端

V1 第一電壓信號

V2 第二電壓信號

Vth 閾值

Vin 工業(yè)電源

Id 電流信號

DA1 整流橋

C1 濾波電容

Q1 第一開關元件

Q10 第二開關元件

S1 第一控制端

Q11 第三開關元件

S2 第二控制端

R10 保護電阻

R11 檢測電阻

R12 第一調(diào)壓電阻

R15 分壓電阻

R16 控制電阻

R17 第二調(diào)壓電阻

DZ01 穩(wěn)壓二極管

Ctrl 控制信號

VW 穩(wěn)態(tài)值

VDZ 穩(wěn)壓二極管的導通閾值

VS1、VS2 第一、第二控制端的電壓值

VQ 第二、第三開關元件的接通電壓

具體實施方式

以下,參照附圖來說明本發(fā)明的開關電源。

如圖1所示,本發(fā)明的一個實施方式的開關電源100至少具有:電源主體部110、過電流保護部120以及保護級別切換部130。其中,電源主體部110將工業(yè)電源進行整流濾波處理得到第一電壓信號V1,并對該第一電壓信號V1進行變壓處理得到輸出電壓,該輸出電壓供給至輸出電路。過電流保護部120將電源主體部110產(chǎn)生的電流信號Id轉(zhuǎn)換成能夠表示所述電流信號的大小的第二電壓信號V2,并當檢測到第二電壓信號V2大于或等于閾值Vth時,執(zhí)行過電流保護動作。保護級別切換部130在第一電壓信號V1的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值VW的期間內(nèi),將過電流保護部120的保護級別設置為第一級,當所述第一電壓信號V1的值達到該穩(wěn)態(tài)值VW時,將過電流保護部120的保護級別設置為第二級。這樣,可以通過保護級別切換部130對第二電壓信號V2的值的調(diào)節(jié),起到對開關電源100的過電流保護動作的保護級別的切換的作用。

如圖2所示,具體地,電源主體部110包括:工業(yè)電源Vin、整流濾波單元111、變壓器T1、第一開關元件Q1。工業(yè)電源Vin是交流電源。整流濾波單元111包括與工業(yè)交流電源Vin并聯(lián)的整流橋DA1和濾波電容C1,來對工業(yè)交流電源Vin進行整流濾波處理,以此得到平滑的直流的第一電壓信號V1。在其他的實施方式中,整流濾波單元111也可以設計為其他具有整流濾波功能的電路,只要保證輸出的第一電壓信號V1是平滑的直流電壓信號即可。在本實施方式中,第一電壓信號V1當開關電源啟動時迅速增加,達到規(guī)定的穩(wěn)態(tài)值VW后穩(wěn)定不變的平滑直流信號。彼此串聯(lián)的變壓器T1的初級線圈與第一開關元件Q1一起并聯(lián)在濾波電容C1的兩端,通過控制第一開關元件Q1的接通關斷,使經(jīng)過整流濾波處理的第一電壓信號V1在所述變壓器的次級線圈上感應出輸出電壓信號。該輸出電壓信號用于供給輸出電路140。在本實施方式中,第一開關元件Q1選用場效應晶體管(FET),如結型場效應晶體管(JFET)或者絕緣柵型場效應晶體管(又稱MOS晶體管),在其他的實施方式中,第一開關元件Q1也可以選用其他的開關元件,例如雙極型三極管。另外,在本實施方式中,在變壓器T1的初級線圈和第一開關元件Q1的串聯(lián)支路上,還串聯(lián)有一個電阻R1,可以起到一定的限流作用,防止第一開關元件Q1損壞,在其他的實施方式中,也可以省略,或者設為其他的限流保護元件。

如圖2所示,在本發(fā)明的一個實施方式中,過電流保護部120至少包括:控制單元121、保護電阻R10、檢測電阻R11。保護電阻R10一端與電源主體部110中的第一開關元件Q1不與變壓器初級線圈連接的一端連接,另一端與檢測電阻11的一端串聯(lián),而檢測電阻R11的另一端接地。這樣,將電源主體部110輸出的電流信號Id轉(zhuǎn)換成檢測電阻R11兩端的第二電壓信號V2。通過這樣,過電流保護部120通過檢測檢測電阻R11兩端的該第二電壓信號V2,就可以間接檢測出電源主體部110中產(chǎn)生的電流信號Id的情況,在出現(xiàn)過電流的情況下,可以及時執(zhí)行過電流保護動作,保護開關電源100中的電路元器件。在其他的實施方式中,也可以省略R10、R11,并將R1作為R11連接入過電流保護部120,其他元器件及其連接關系等保持不變。通過這樣,也可以實現(xiàn)過電流保護部120的過電流保護功能,并且節(jié)省了元器件,簡化電路,節(jié)約成本。只要可以將能夠表示電源主體部110中的電流信號Id的電壓或者電流信號供給至過電流保護部120即可,也可以采用其他方式。

具體地,在本實施方式中,控制單元121至少具有檢測第二電壓信號V2的檢測端IS,當檢測端IS檢測到第二電壓信號V2的值大于或等于閾值Vth時,判斷為電源主體部110中出現(xiàn)過電流,來執(zhí)行過電流保護動作。在本實施方式中,控制單元121是由具有過電流保護功能的IC10(IC10采用具有過電流檢測功能的一般電源控制IC)構成,在其他的實施方式中,控制單元121也可以由其他具有以下功能的器件構成:通過比較檢測端IS檢測到的第二電壓信號V2的值與閾值Vth的大小,從而判斷是否出現(xiàn)過電流,并相應地執(zhí)行過電流保護動作。

進一步地,這里,閾值Vth是常數(shù),根據(jù)不同的構成控制單元121的器件,閾值Vth也不同;但是對于同樣的控制單元121,閾值Vth的值是固定不變的確定值。現(xiàn)有的具有過電流保護功能的IC芯片均不具有可以根據(jù)實際情況切換不同的過電流保護級別的功能。若重新開發(fā)設計一種可以根據(jù)實際情況切換不同的過電流保護級別的器件,則研發(fā)成本很高,研發(fā)周期也很長,可行性低。而根據(jù)本實施方式,只需選用現(xiàn)有的具有過電流保護功能的IC芯片,并利用常見的開關元件、電阻、電容等元件設計出通過調(diào)節(jié)檢測端IS檢測到的第二電壓信號V2的值的方式,來切換不同的過電流保護級別的電路模塊。本發(fā)明的實施方式可以簡單方便、低成本地達到切換過電流保護部120 的保護級別的效果。

另外,在本實施方式中,控制單元121的檢測端IS上還連接有電容C10,電容C10的另一端接地。

例如,保護級別切換部130在第一電壓信號V1的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值VW的期間內(nèi),將第二電壓信號V2的值調(diào)節(jié)為第一檢測電壓值,來將過電流保護部120的執(zhí)行過電流保護動作的保護級別設置為第一級;當?shù)谝浑妷盒盘朧1的值達到該穩(wěn)態(tài)值VW時,將第二電壓信號V2的值調(diào)節(jié)為第二檢測電壓值,來將過電流保護部120的執(zhí)行過電流保護動作的保護級別設置為第二級。通過這樣,在開關電源100啟動前后,保護級別切換部130可以根據(jù)第一電壓信號V1的不同情況,來對第二電壓信號V2做不同的調(diào)整,進而達到切換過電流保護部120的執(zhí)行過電流保護動作的保護級別的效果。

優(yōu)選地,在本實施方式中,第一檢測電壓值是保護級別切換部130使當時的相應的第二電壓信號V2的值的大小適當降低而得到的,而第二檢測電壓值則是保護級別切換部130使當時的相應的第二電壓信號V2的值維持大致不變而得到的。當開關電源100啟動時,即在第一電壓信號V1的值從零增大到穩(wěn)態(tài)值VW的很短的期間內(nèi),盡管在電源主體部110瞬間產(chǎn)生很大的浪涌電流,輸出的電流信號Id的值很大,電流信號Id轉(zhuǎn)換成的檢測電阻R11兩端的第二電壓信號V2的值也變得很大。但是此時保護級別切換部130使第二電壓信號V2的值的大小適當減小到第一檢測電壓值。過電流保護部120通過將該適當減小的第一檢測電壓值與固定的閾值Vth作比較,來判斷電源主體部110中是否出現(xiàn)過電流,是否需要執(zhí)行過電流保護動作。顯然,這樣在開關電源100處于剛啟動狀態(tài)的情況下,就不容易因為啟動瞬間第二電壓信號V2的值很大,而造成過電流保護部120錯誤地執(zhí)行過電流保護動作,從而確保開關電源100能夠不受干擾地正常啟動。以啟動狀態(tài)下的開關電源100的過電流保護級別為第一級,此時開關電源100整體上對過電流的“容忍程度”提高,達到了相當于整體上的“過電流保護閾值Vth提高”的效果。當開關電源100的啟動階段結束,即當?shù)谝浑妷盒盘朧1的值達到上述的穩(wěn)態(tài)值VW時,整個開關電源的電路工作在正常穩(wěn)態(tài),保護級別切換部130使第二電壓信號V2的值的大小大致維持原狀不變,即不改變開關電源100處于正常穩(wěn)態(tài)下的第二電壓信號V2的值,此處第二電壓信號V2原本的值即是第二檢測電壓值。 過電流保護部120通過將該正常穩(wěn)態(tài)下的第二電壓信號V2的值與固定的閾值Vth作比較,來判斷電源主體部110中是否出現(xiàn)過電流,是否需要執(zhí)行過電流保護動作。顯然,這樣就切換到了開關電源100正常工作情況下的過電流保護級別,以正常工作狀態(tài)的開關電源100的過電流保護級別為第二級,此時開關電源100整體上對過電流的“容忍程度”降低到正常狀態(tài)。這樣,就使降低的開關電源100整體上的過電流保護級別重新提高,相當于“整體的過電流保護閾值Vth又降低到正常水平”。當然,在其他的實施方式中,對過電流保護的級別也可以使用不同的定義方式,也可以用相似的方式設置三個以上的過電流保護級別,還可以對不同的級別之間的切換方式、順序重新定義。

進一步地,在本實施方式中,保護級別切換部130至少包括:第一調(diào)控單元131及第二調(diào)控單元132。其中,第一調(diào)控單元131接受第二調(diào)控單元132的控制,再根據(jù)來自第二調(diào)控單元132的控制信號Ctr,來調(diào)節(jié)第二電壓信號V2得到第一檢測電壓值或者第二檢測電壓值。該控制信號Ctr是第二調(diào)控單元132通過調(diào)節(jié)第一電壓信號V1生成的。在其他的實施方式中,保護級別切換部130也可以包括三個以上的調(diào)控單元,從而實現(xiàn)使過電流保護部120在三個以上的保護級別之間進行切換的效果。

具體地,在本實施方式中的第一調(diào)控單元至少包括彼此串聯(lián)的第二開關元件Q10、第一調(diào)壓電阻R12。其中,串聯(lián)的第二開關元件Q10、第一調(diào)壓電阻R12一起與過電流保護部120中的檢測電阻11并聯(lián)。該第二開關元件Q10具有第一控制端S1。第二開關元件Q10基于第一控制端S1接收到的來自第二調(diào)控單元132的控制信號Ctr而接通或者關斷。當控制信號Ctrl的值足以使得第二開關元件接通時,第一調(diào)壓電阻R12與檢測電阻R11并聯(lián)連接,此時第二電壓信號V2的值被調(diào)節(jié)成第一檢測電壓值。該第一檢測電壓值相當于第一調(diào)壓電阻R12與檢測電阻R11的并聯(lián)電路兩端的電壓值。當控制信號Ctrl不足以使得第二開關元件Q10接通,第二開關元件Q10關斷時,第一調(diào)壓電阻R12斷開連接,即保護級別切換部130不對第二電壓信號V2進行調(diào)節(jié),此時,第二電壓信號V2的保持原樣原本的值(檢測電阻R11兩端的電壓值)即是第二檢測電壓值。顯然,第一調(diào)壓電阻R12與檢測電阻R11的并聯(lián)連接電路的整體電阻必然小于第一調(diào)壓電阻R12檢測電阻R11單獨的電 阻,故對于電源主體部110產(chǎn)生的相同大小的電流信號Id,第一調(diào)壓電阻R12與檢測電阻R11的并聯(lián)電路整體兩端的電壓值也小于檢測電阻R11單獨兩端的電壓值。因此,當保護級別切換部130的第一調(diào)控單元131通過第二開關元件Q10的接通關斷,可以實現(xiàn)將過電流保護部120檢測的第二電壓信號V2的值調(diào)節(jié)為降低的第一檢測電壓值或者維持正常的第二檢測電壓值大致不變。這樣就實現(xiàn)了對過電流保護部120的保護級別的切換控制。

具體地,在本實施方式中的第二調(diào)控單元132至少包括第三開關元件Q11、第二調(diào)壓電阻R17、分壓電阻R15、控制電阻R16。其中,分壓電阻R15的一端與電源主體部110的第一電壓信號V1的輸出端連接,另一端與控制電阻R16的一端以及過電流保護部120中的第二開關元件Q10的第一控制端S1連接;而控制電阻R16的另一端接地。彼此串聯(lián)連接的第三開關元件Q11、第二調(diào)壓電阻R17一起與控制電阻R16并聯(lián)。該第三開關元件Q11具有第二控制端S2。第三開關元件Q11基于該第二控制端S2接收到的來自電源主體部110的第一電壓信號V1而接通或關斷。

另外,在本實施方式中,在第二調(diào)控單元132中還包括:彼此串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管DZ01及電阻R20、電阻R21。其中,穩(wěn)壓二極管DZ01的陰極與電源主體部110的第一電壓信號V1的輸出端連接,陽極與電阻R20的一端連接;電阻20的另一端與電阻R21的一端以及第三開關元件Q11的第二控制端S1連接;而電阻R21的另一端接地。即,第二控制端S1接收到的是來自電源主體部110的第一電壓信號V1落在電阻R21的兩端的電壓信號。優(yōu)選地,穩(wěn)壓二極管DZ01的導通閾值VDZ小于上述的穩(wěn)態(tài)值VW。

在第一電壓信號V1的值從零增大到上述的穩(wěn)態(tài)值VW的期間內(nèi),在第一電壓信號V1的值達到穩(wěn)壓二極管DZ01的導通閾值前,穩(wěn)壓二極管DZ01處于關斷狀態(tài)。即,無論電源主體部110中產(chǎn)生的電流信號Id的值的大小是多少,無論第一電壓信號V1的值如何變化,第一電壓信號V1的電壓值都幾乎全部落在該穩(wěn)壓二極管DZ01的兩端,而電阻R20、R21兩端的電壓值都幾乎為零。第二控制端S2接收到的第一電壓信號V1落在電阻R21的兩端的電壓信號值的大小不足以使第三開關元件Q11接通,故第三開關元件Q11一直處于關斷狀態(tài),以使得第二調(diào)壓電阻R17斷開連接。此時,第二開關元件 Q10的第一控制端S1接收到的控制信號Ctr的值是第一電壓信號V1落在控制電阻R16的兩端的電壓值,并且該電壓值足以使得第二開關元件Q10接通。當?shù)谝浑妷盒盘朧1的值達到穩(wěn)態(tài)值VW時,由于該穩(wěn)態(tài)值VW大于該穩(wěn)壓二極管DZ01的導通閾值,所以穩(wěn)壓二極管DZ01變?yōu)閷顟B(tài)。即穩(wěn)壓二極管DZ01兩端的電壓值幾乎穩(wěn)定不變地保持在導通閾值VDZ。此時,第二控制端S2接收到的第一電壓信號V1在電阻R21的兩端引起的電壓降的大小|V1-VDZ-V20|足以使得第三開關元件Q11接通(V20是第一電壓信號V1在電阻R20兩端引起的電壓降)。此時,第二調(diào)壓電阻R17與控制電阻R16并聯(lián)連接,第一控制端S1接收到的控制信號Ctr的值是第一電壓信號V1落在第二調(diào)壓電阻R17、控制電阻R16的并聯(lián)電路整體的兩端的電壓值。顯然,單獨的控制電阻R16的電阻必然大于第二調(diào)壓電阻R17、控制電阻R16的并聯(lián)電路的整體電阻,在第一電壓信號V1都是同樣的穩(wěn)態(tài)值VW的情況下,落在前者兩端的整體電壓值必然大于落在后者兩端的整體電壓值。故,在第一電壓信號V1達到穩(wěn)態(tài)值VW的臨界點上,第三開關元件Q11從關斷變?yōu)榻油ǖ那昂?,第二開關元件Q10的第一控制端S1接收到的電壓值一下子降低,從而使第二開關元件Q10關斷。通過這樣,第二調(diào)控單元基于電源主體部110產(chǎn)生的第一電壓信號V1,來生成不同的控制信號Ctrl,并通過該不同的控制信號Ctrl來控制第二調(diào)控單元切換工作狀態(tài),最終達到調(diào)節(jié)過電流保護部120的工作狀態(tài),切換整個開關電源100的過電流保護級別的效果。

優(yōu)選地,如圖2所示,第二調(diào)控單元還可以進一步包括:電容C11、電容C12、電阻R13、電阻R14、電阻R18、電阻R19、二極管D10、二極管D11。其中,電容C11的一端與第一控制端S1連接,另一端接地;電阻R13的一端與第一控制端S1連接,另一端接地;電阻R14的一端與第一控制端S1連接,另一端與二極管D10的陰極連接;而二極管D10的陽極與控制電阻R16的非接地端連接;電容C12的一端與第二控制端S2連接,另一端接地;電阻R18的一端與第二控制端S2連接,另一端接地;電阻R19的一端與第二控制端S2連接,另一端與二極管D11的陰極連接;而二極管D11的陽極與電阻R21的非接地端連接。上述這些電容、電阻以及二極管元件在電路中起輔助作用,通過這樣,可以保障整個保護級別切換部130在功能基本不變的情況下,其電路能夠更加穩(wěn)定可靠地工作,更好地發(fā)揮調(diào)節(jié)過電流保 護部120的保護級別的功能。

進一步地,在本實施方式中,第二、第三開關元件Q10、Q11選用規(guī)格相同的三極管,進而第一、第二控制端S1、S2是三極管的基極;在其他的實施方式中,第二、第三開關元件Q10、Q11也可以分別選用規(guī)格不同的三極管,或者選用其他具有接通關斷作用的開關元件,例如選用結型場效應晶體管(JFET)或者絕緣柵型場效應晶體管(又稱MOS晶體管)等,相對應地,此時的第一、第二控制端S1、S2是場效應晶體管的柵極。

此外,在本實施方式中,對應的電阻R13與電阻R18、電阻R14與電阻R19、電容C11與電容C12、二極管D10與二極管D11也都選用相同規(guī)格的元件。在其他的實施方式中,也可以分別選用不同規(guī)格的電阻、電容和二極管。

如圖3所示,在本實施方式中,由于第二、第三開關元件Q10、Q11選用規(guī)格相同的三極管,而對應的電阻R14與電阻R19、電容C11與電容C12的規(guī)格都相同,故當施加于對應的第二、第三開關元件Q10、Q11的基極S1、S2上的電壓都達到相同的高于第二、第三開關元件Q10、Q11的接通電壓VQ的某一個值時,第二、第三開關元件Q10、Q11的接通延遲時間相等;當施加于對應的基極S1、S2上的電壓都達到相同的低于三極管的導通電壓VQ的某一個值時,第二、第三開關元件Q10、Q11的關斷延遲時間相等。以開關電源100啟動的時刻作為t=0,將第二開關元件Q 10的第一控制端S1的電壓設為VS1,第三開關元件Q11的第二控制端S2的電壓設為VS2,第二開關元件Q10接通的時刻設置為t1,穩(wěn)壓二極管DZ01導通的時刻設置為t2,第三開關元件Q11接通的時刻設置為t3,第二開關元件Q10被關斷的時刻設置為t4,第一電壓信號V1的值達到穩(wěn)態(tài)值VW的時刻設置為t5。圖3示出了保護級別切換部130切換過電流保護部的保護級別的過程中,第一、第二電壓信號V1、V2以及第一、第二控制端S1、S2電壓值隨時間的變化關系的示意圖。

另外,在本實施方式中,與第二開關元件Q10的基極(控制端)S1連接的電阻R14和電容C11構成了延遲電路,可以根據(jù)下面的公式

t1=R14·C11 (式1)

依據(jù)需要來配置電阻R14和電容C11,從而決定從開關電源100啟動到 第二開關元件Q10的接通所需的時間t1。同樣地,與第三開關元件Q11的基極(控制端)S2連接的電阻R19和電容C12構成了延遲電路,可以根據(jù)下面的公式

t3=R19·C12 (式2)

依據(jù)需要來配置電阻R19和電容C12,從而決定從開關電源100啟動到第三開關元件Q11的接通所需的時間t3。此外,在此基礎上,通過調(diào)整上述的在電路中起輔助作用的各個電阻元件、電容元件、二極管、穩(wěn)壓二極管等,可以使得從開關電源100啟動到穩(wěn)壓二極管DZ01導通所需的時間t2大于第二開關元件Q10接通所需的時間t1,并且使得第二開關元件Q10被關斷的時刻t4能夠大致等于當?shù)谝浑妷盒盘朧1的值達到穩(wěn)態(tài)值VW的時刻t5。這樣,就滿足了為使保護級別切換部130正常工作,發(fā)揮切換過電流保護部120的保護級別的作用的時序要求。在其他的實施方式中,也可以采取其他的方式,使保護級別切換部130在切換過電流保護部的保護級別的過程中,第一、第二電壓信號V1、V2以及第一、第二控制端S1、S2電壓值隨時間的變化關系滿足其他合理的時序關系。

另外,在本實施方式中,為了使得第二開關元件Q10可以接通關斷并正常實現(xiàn)預期的功能,可以根據(jù)電源主體部110所選用的工業(yè)電源Vin的電壓值的大小,來配置分壓電阻R15、控制電阻R16的電阻值。同樣地,為了使得第三開關元件Q11可以接通關斷并正常實現(xiàn)預期的功能,可以根據(jù)電源主體部110所選用的工業(yè)電源Vin的電壓值的大小,來配置穩(wěn)壓二極管DZ01的規(guī)格(如導通閾值VDZ等)以及電阻R20、電阻R21的電阻值。

在開關電源100的不同的應用場合下,上述各個元器件的規(guī)格可以依據(jù)情況而適當調(diào)整,以滿足要求。

本發(fā)明并不僅限定于上述的各實施方式,而是在權利要求所表示的范圍內(nèi)能夠進行各種變更,適當?shù)亟M合不同的實施方式所分別披露的技術手段而得到的實施方式也包含于本發(fā)明的技術方案的范圍中。

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