一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路，該電路包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、基準(zhǔn)電壓參考電路、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、輸出邏輯控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)、功率開關(guān)管、采樣電阻及前沿消隱電路；第二電壓比較器一輸入接直流輸入，另一輸入接基準(zhǔn)電壓參考電路一輸出；基準(zhǔn)電壓參考電路另一輸出接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸入；第二電壓比較器、邏輯控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)、功率開關(guān)管的可控端依次連接；功率開關(guān)管的輸出經(jīng)采樣電阻接前沿消隱電路的輸入；前沿消隱電路輸出接第一電壓比較器一輸入；第一電壓比較器另一輸入接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸出；第一電壓比較器一輸出接輸出邏輯控制電路另一輸入。該電路提供完善的續(xù)流二極管開路保護(hù)機(jī)制，提高輸出的可靠性。
【專利說明】
一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用涉及一種保護(hù)電路，具體涉及一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的反激式開關(guān)電源芯片方案，基于反激式開關(guān)電源工作原理，正常工作時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通期間初級電感存儲(chǔ)能量，開關(guān)管關(guān)閉期間，初級電感能量通過續(xù)流二極管正向放電，完成能量的轉(zhuǎn)移。反激式拓樸結(jié)構(gòu)開關(guān)電源，因電路簡單，成本低，被廣泛應(yīng)用于輸出功率為5?150W的開關(guān)電源中，也是目前用量最多的開關(guān)電源方案之一。
[0003]但在實(shí)例應(yīng)用中，當(dāng)異常的浪涌電壓沖擊、續(xù)流二極管的電流電壓極限參數(shù)選擇不合理、散熱及工作溫度冗余量設(shè)計(jì)不足以及生產(chǎn)焊接過程中二極管引腳氧化引腳的虛焊等，都有可能導(dǎo)致續(xù)流二極管處于開路狀態(tài)。當(dāng)續(xù)流二極管處于開路狀態(tài)時(shí)，開關(guān)管關(guān)閉期間，初級電感能量便不能得以泄放，而下一個(gè)開關(guān)管導(dǎo)通期間，原存儲(chǔ)于初級電感中的能量將繼續(xù)累加，導(dǎo)致初級電感兩端的電壓升高，如此累積，當(dāng)初級電感兩端的電壓高于開關(guān)管所能承受的最高電壓時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)功率開關(guān)管的擊穿，甚至燒毀其它外圍元件、引起火災(zāi)等嚴(yán)重的事故。該問題雖然可以通過提高二極管反向耐壓參數(shù)選型、加強(qiáng)物料來料檢測、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、增加外圍控制電路等手段加以防護(hù)，但因反激式開關(guān)電源本身工作環(huán)境惡劣，異常浪涌沖擊無處不在，影響著反激式開關(guān)電源方案的可靠性，同時(shí)也增加了人力物力成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型主要針對當(dāng)異常的浪涌電壓沖擊、續(xù)流二極管的電流電壓極限參數(shù)選擇不合理、散熱及工作溫度冗余量設(shè)計(jì)不足或生產(chǎn)焊接過程中二極管引腳氧化引腳的虛焊等情況下，導(dǎo)致的續(xù)流二極管開路時(shí)，而引起反激式開關(guān)電源主芯片功率開關(guān)管擊穿等現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)例應(yīng)用測試經(jīng)驗(yàn)提出一種輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路，在不增加外圍電路成本的情況下，有效保護(hù)功率開關(guān)管及開關(guān)電源芯片，提高反激式開關(guān)電源方案的可靠性。
[0005]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路，其特征在于:包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、基準(zhǔn)電壓參考電路、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、輸出邏輯控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)、功率開關(guān)管、采樣電阻及前沿消隱電路;所述第二電壓比較器一輸入接直流輸入VDD，另一輸入接基準(zhǔn)電壓參考電路一輸出;基準(zhǔn)電壓參考電路另一輸出接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸入;所述第二電壓比較器輸出接輸出邏輯控制電路一輸入;輸出邏輯控制電路輸出接輸出驅(qū)動(dòng)輸入;所述輸出驅(qū)動(dòng)接功率開關(guān)管的可控端;所述功率開關(guān)管的輸出經(jīng)采樣電阻接所述前沿消隱電路的輸入;所述前沿消隱電路輸出接第一電壓比較器一輸入;第一電壓比較器另一輸入接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸出；第一電壓比較器一輸出接輸出邏輯控制電路另一輸入。
[0006]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述功率開關(guān)管為電力場效應(yīng)晶體管，所述電力場效應(yīng)晶體管的柵極接輸出驅(qū)動(dòng)的輸出；電力場效應(yīng)晶體管漏極接芯片電源；電力場效應(yīng)晶體管的源極接采樣電阻。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)通過檢測功率開關(guān)管源極電流的大小和VDD電壓變化，引入獨(dú)有的反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路檢測保護(hù)電路，提供完善的續(xù)流二極管開路保護(hù)機(jī)制，提高輸出的可靠性。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖的具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0010]如圖1所示，是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的方框示意圖。如圖中可見，所述電路包括功率開關(guān)管、采樣電阻、前沿消隱電路、第一電壓比較器電路、基準(zhǔn)電壓參考電路、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、第二電壓比較器電路、輸出邏輯控制、輸出驅(qū)動(dòng)。所述第二電壓比較器一輸入接直流輸入VDD，另一輸入接基準(zhǔn)電壓參考電路一輸出；基準(zhǔn)電壓參考電路另一輸出接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸入;所述第二電壓比較器輸出接輸出邏輯控制電路一輸入;輸出邏輯控制電路輸出接輸出驅(qū)動(dòng)輸入;所述輸出驅(qū)動(dòng)接功率開關(guān)管的可控端;所述功率開關(guān)管的輸出經(jīng)采樣電阻接所述前沿消隱電路的輸入;所述前沿消隱電路輸出接第一電壓比較器一輸入;第一電壓比較器另一輸入接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸出；第一電壓比較器一輸出接輸出邏輯控制電路另一輸入。
[0011]在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述功率開關(guān)管為電力場效應(yīng)晶體管，所述電力場效應(yīng)晶體管的柵極接輸出驅(qū)動(dòng)的輸出；電力場效應(yīng)晶體管漏極接芯片電源；電力場效應(yīng)晶體管的源極接采樣電阻。
[0012]本實(shí)用新型通過功率開關(guān)管根據(jù)控制時(shí)序?qū)瓣P(guān)閉，并配合外圍儲(chǔ)能器件完成能量的轉(zhuǎn)換。采樣電阻采集到功率開關(guān)管輸出的電流產(chǎn)生一個(gè)電壓。前沿消隱電路跳開因?yàn)槔讚衾擞康仍蛞鸬碾娖街递^大的脈沖，將電壓信號送到第一電壓比較器電路。第一電壓比較器電路將前沿消隱電路送來的電壓與基準(zhǔn)電壓參考電路通過分壓電阻網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。基準(zhǔn)電壓參考電路產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)電壓通過第二電壓比較器電路與VDD電壓進(jìn)行比較，同時(shí)產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓通過分壓電阻網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生另外一個(gè)基準(zhǔn)電壓與通過欠壓消隱電路的采樣電壓在第一比較器電路中進(jìn)行比較。分壓電阻網(wǎng)絡(luò)將基準(zhǔn)電壓參考電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行分壓后送入第一比較器。第二電壓比較器電路將基準(zhǔn)電壓參考電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓與VDD電壓進(jìn)行比較。輸出邏輯控制接收到第一電壓比較器電路和第二電壓比較器電路產(chǎn)生的電平信號進(jìn)行判斷然后向輸出驅(qū)動(dòng)電路傳送判定信號。輸出驅(qū)動(dòng)作為功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)級電路，受控于輸出邏輯控制模塊將頻率調(diào)整模塊所產(chǎn)生的導(dǎo)通關(guān)閉時(shí)序緩沖輸出給功率開關(guān)管。所述前沿消隱電路是防止內(nèi)部保護(hù)模塊誤觸發(fā)導(dǎo)致芯片關(guān)斷。輸出邏輯控制電路可以通過異或門實(shí)現(xiàn)。
[0013]以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路，其特征在于:包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、基準(zhǔn)電壓參考電路、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)、輸出邏輯控制電路、輸出驅(qū)動(dòng)、功率開關(guān)管、采樣電阻及前沿消隱電路； 所述第二電壓比較器一輸入接直流輸入VDD，另一輸入接基準(zhǔn)電壓參考電路一輸出；基準(zhǔn)電壓參考電路另一輸出接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸入;所述第二電壓比較器輸出接輸出邏輯控制電路一輸入;輸出邏輯控制電路輸出接輸出驅(qū)動(dòng)輸入;所述輸出驅(qū)動(dòng)接功率開關(guān)管的可控端;所述功率開關(guān)管的輸出經(jīng)采樣電阻接所述前沿消隱電路的輸入;所述前沿消隱電路輸出接第一電壓比較器一輸入;第一電壓比較器另一輸入接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)輸出；第一電壓比較器一輸出接輸出邏輯控制電路另一輸入。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反激式開關(guān)電源輸出續(xù)流二極管開路保護(hù)電路，其特征在于:所述功率開關(guān)管為電力場效應(yīng)晶體管，所述電力場效應(yīng)晶體管的柵極接輸出驅(qū)動(dòng)的輸出；電力場效應(yīng)晶體管漏極接芯片電源;電力場效應(yīng)晶體管的源極接采樣電阻。
【文檔編號】H02H7/10GK205565701SQ201620295940
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】劉偉城, 江典棋, 趙旭初, 陳啟俊
【申請人】福州福大海矽微電子有限公司