具有短路保護的輸出電源電路制造技術

本實用新型專利技術屬于電源領域，尤其涉及一種具有短路保護的輸出電源電路。本實用新型專利技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路，解決現(xiàn)有輸出電源電路的短路保護技術方案比較復雜、需要的器件較多、占用PCB空間較大、實現(xiàn)成本較高的技術問題，其結構簡單、成本低，通過一個限流單元和控制單元分別完成短路和正常工作狀態(tài)下的輸出電源通路，而且性能穩(wěn)定，能夠實現(xiàn)利用較少的元器件來完成對輸出電源電路的短路保護功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術屬于電源領域，尤其涉及一種具有短路保護的輸出電源電路。
技術介紹
電源電路已廣泛應用于工業(yè)生產的各行業(yè)中，為電子產品提供工作電壓。但用戶在使用過程中，如果將外接電源與其它電壓不一致的導體接在一起，特別是失誤將該外接電源與GND短接在一起，會將提供該外接電源的設備元器件燒杯或者對人身安全造成影響，因此很有必要設計一個保護電路，確保即使用戶誤操作，也不會對提供外接電源的設備造成任何損壞或對人身安全造成影響。當然，用戶一般可以增加保險絲來起到短路保護的作用，但燒壞了保險絲也需要重新更換，這樣既有操作不便的影響，還增加了成本。市面上有通過反饋電路連接外接的輸出電壓和變壓器、然后由專門的控制芯片來控制變壓器的輸出電壓，達到短路保護作用的現(xiàn)有技術。但整個短路保護過程較為復雜，涉·及的器件較多，包括變壓器、PWM控制芯片、MOS管、光耦、穩(wěn)壓管、二極管、電容等，并且占用PCB空間較大，實現(xiàn)起來成本較高。另外，業(yè)界也比較多使用通過采集輸出電流的方式來實現(xiàn)短路后的過流保護，其缺點是采集電流必須使用精密電阻。該電阻精度要求高，如果大電流通過時，也會造成不必要的電源消耗，且其附屬電路也比較復雜，實現(xiàn)起來成本也較高。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的在于提供一種具有短路保護的輸出電源電路，旨在解決現(xiàn)有輸出電源電路的短路保護技術方案比較復雜、需要的器件較多、占用PCB空間較大、實現(xiàn)成本較高的技術問題，利用較少的元器件實現(xiàn)對輸出電源的短路保護功能。為了實現(xiàn)上述目的，本技術采用的技術方案如下—種具有短路保護的輸出電源電路，包括分別連接在電壓輸入端和電壓輸出端之間的為所述輸出電源電路的正常工作提供通路的控制單元；以及為所述控制單元的啟動提供開啟電壓、并且在所述輸出電源電路短路時進行保護的限流單元。具體地，所述限流單元包括電阻Rl ;所述電阻Rl的第一端接所述輸出電源電路的電壓輸入端，所述電阻Rl的第二端接所述輸出電源電路的電壓輸出端。具體地，所述控制單元包括比較器Ul、NMOS管Ql、PNOS管Q2、反饋電阻R2、分壓電阻R3、分壓電阻R4、分壓電阻R5和分壓電阻R6 ;所述分壓電阻R3的第一端、分壓電阻R6的第一端和所述PNOS管Q2的源極同時接所述輸出電源電路的電壓輸入端，所述分壓電阻R3的第二端同時接所述分壓電阻R4的第一端、所述比較器Ul的的輸出端和所述NMOS管Ql的柵極，所述分壓電阻R4的第二端接地，所述比較器Ul的正相輸入端通過所述反饋電阻R2接所述輸出電源電路的電壓輸出端，所述比較器Ul的反相輸入端接參考電壓REF，所述NMOS管Ql的源極接地，所述NMOS管Ql的漏極通過所述分壓電阻R5接所述PNOS管Q2的柵極，所述分壓電阻R6的第二端接所述PNOS管Q2的柵極，所述PNOS管Q2的漏極接所述輸出電源電路的電壓輸出端。進一步地，所述控制單元還包括分壓電阻R7和穩(wěn)壓器Dl ;所述穩(wěn)壓器Dl的輸入端通過所述分壓電阻R7接所述輸出電源電路的電壓輸入端，所述穩(wěn)壓器Dl的接地端接地，穩(wěn)壓器Dl的輸出端接所述比較器Ul的反相輸入端，為所述比較器Ul提供參考電壓REF。本技術提供的一種具有短路保護的輸出電源電路，采用直接檢測電源電路輸出部分電壓的方式實現(xiàn)短路后的過流保護。其結構簡單、成本低，而且性能穩(wěn)定，能夠實現(xiàn)利用較少的元器件來完成對輸出電源電路的短路保護功能。附圖說明圖I是本技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路的結構框圖；圖2是本技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路的示例電子元器·件圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術提供的一種具有短路保護的輸出電源電路，其結構簡單，僅利用MOS管、比較器和電阻來完成輸出電源電路的短路保護功能。圖I是本技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路的結構框圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分，如圖所示一種具有短路保護的輸出電源電路，包括分別連接在電壓輸入端Vin和電壓輸出端Vout之間的限流單元100和控制單元200 ；電壓輸入端Vin的輸入電壓經過限流單元100或者控制單元200完成通路，轉換成電壓輸出端Vout的輸出電壓。其中，限流單元100為整個輸出電源電路啟動之初提供上拉電壓、為控制單元200的啟動提供開啟電壓，實現(xiàn)正常啟動，并且在所述輸出電源電路短路時進行限流保護，即當電壓輸出端Vout與其它電壓不一致的導體接在一起或直接與GND短路時，控制單元200斷路，由限流單元100完成通路、承擔輸入電壓和輸出電壓的壓差，起到保護設備元器件的作用；控制單元200用于為輸出電源電路的正常工作提供通路，限流單元100在輸出電源電路啟動之初，使得電壓輸出端Vout的輸出電壓為高電平，進而整個控制單元實現(xiàn)通路。當輸出電壓正常時，控制單元200保持通路，而整個控制單元200在導通情況下，內阻非常小，故功率損耗可以忽略不計。圖2是本技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路的示例電子元器件圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分，如圖所示限流單元100包括電阻R1，電阻Rl的第一端接輸出電源電路的電壓輸入端Vin，第二端接輸出電源電路的電壓輸出端Vout。控制單元200包括比較器Ul、NMOS管Ql、PNOS管Q2、反饋電阻R2、分壓電阻R3、分壓電阻R4、分壓電阻R5和分壓電阻R6 ;其中，分壓電阻R3的第一端、分壓電阻R6的第一端和PNOS管Q2的源極同時接輸出電源電路的電壓輸入端Vin，分壓電阻R3的第二端同時接分壓電阻R4的第一端、比較器Ul的的輸出端OUT和NMOS管Ql的柵極，分壓電阻R4的第二端接地，比較器Ul的正相輸入端IN+通過反饋電阻R2接輸出電源電路的電壓輸出端Vout,比較器Ul的反相輸入端IN-接參考電壓REF，NMOS管Ql的源極接地、漏極通過分壓電阻R5接PNOS管Q2的柵極，分壓電阻R6的第二端接PNOS管Q2的柵極，PNOS管Q2的漏極接輸出電源電路的電壓輸出端Vout。作為優(yōu)選，控制單元200還包括分壓電阻R7和穩(wěn)壓器Dl ;穩(wěn)壓器Dl的輸入端通過分壓電阻R7接輸出電源電路的電壓輸入端Vin，穩(wěn)壓器Dl的接地端接地，穩(wěn)壓器Dl的輸出端接比較器Ul的反相輸入端IN-，為比較器Ul提供參考電壓REF。 在上述優(yōu)選實施例中，電壓輸入端Vin的輸入電壓通過穩(wěn)壓器Dl產生參考電壓REF，需保證參考電壓REF的值小于該輸入電壓值。實際上，此參考電壓REF也可以由設備的其他電源提供，在此不作任何限定，只要滿足參考電壓REF的值小于輸入電壓值即可。下面參照圖2，對本技術實施例提供的具有短路保護的輸出電源電路的工作原理作簡要說明在正常工作狀態(tài)下，電壓輸入端Vin的輸入電壓在沒有形成回路之初，通過電阻Rl上拉電壓的作用，使電壓輸出端Vout的電壓值與電壓輸入端Vin的輸入電壓一致,而Vout的電壓值大于參考電壓REF，通過比較器Ul的作用，使比較器Ul的輸出端OUT產生高電平，通過分壓電阻R3和分壓電阻R4，輸出合適的電壓，保證NMOS管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有短路保護的輸出電源電路，其特征在于，所述電源輸出電路包括分別連接在電壓輸入端和電壓輸出端之間的：為所述輸出電源電路的正常工作提供通路的控制單元；以及為所述控制單元的啟動提供開啟電壓、并且在所述輸出電源電路短路時進行保護的限流單元。

【技術特征摘要】
1.一種具有短路保護的輸出電源電路，其特征在于，所述電源輸出電路包括分別連接在電壓輸入端和電壓輸出端之間的 為所述輸出電源電路的正常工作提供通路的控制單元；以及 為所述控制單元的啟動提供開啟電壓、并且在所述輸出電源電路短路時進行保護的限流單元。2.如權利要求I所述的輸出電源電路，其特征在于，所述限流單元包括電阻Rl； 所述電阻Rl的第一端接所述輸出電源電路的電壓輸入端，所述電阻Rl的第二端接所述輸出電源電路的電壓輸出端。3.如權利要求I所述的輸出電源電路，其特征在于，所述控制單元包括比較器UUNMOS管Ql、PNOS管Q2、反饋電阻R2、分壓電阻R3、分壓電阻R4、分壓電阻R5和分壓電阻R6 ； 所述分壓電阻R3的第一端、分壓電阻R6的第一端和所述PNOS管Q2的源極同時接所述輸出電源電路的電壓輸入端，所述分壓電阻R3的...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周銳，
申請(專利權)人：深圳市宏電技術股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：