具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，包括具有一個初級繞組和多個次級繞組的變壓器；與變壓器初級繞組相連的主開關；對主開關進行控制的PWM控制電路；與變壓器次級繞組相連的輸出整流濾波電路，輸出整流濾波電路連接負載；與輸出整流濾波電路連接的輸出短路保護電路；其中，輸出短路保護電路包括運算放大器、MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容以及為運算放大器提供工作電源和基準電壓的電源電路。本實用新型專利技術中采用的輸出短路保護電路使得反激電源的每路輸出能獨立實現短路保護功能，即該輸出即使短路，也不會影響到其他輸出回路的工作狀態。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種保護電路，尤其涉及ー種具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源。
技術介紹
在エ業自動化控制等許多領域，開關電源使用越來越廣泛，其可靠性也越來越重要。而為了滿足高可靠性的要求，在開關電源必須集成多種保護功能。在開關電源的各種保護功能中，短路保護(或過流保護)是保障電子產品可靠性的一項極其重要的功能。開關電源在短路時，半導體功率器件將會流過非常大的電流，使功率器件因流過大電流或溫升過高而損壞。同吋，開關電源短路時，會導致控制系統工作不正常而產生各種故障，甚至損壞昂貴的后級設備。所以，在開關電源的設計過程中，短路保護電路的設計是非常重要的，對于開關電源和負載設備的可靠性有著很大的影響。目前，低壓輸出電路的短路保護電路主要有以下幾種具體保護方式一、自鎖型，即輸出短路后立即封鎖電源，需要重新啟動電源或手動復位后才會有輸出，此類對用戶來說操作極為不便。ニ、限制型，即限制輸出電流或輸出功率，當輸出電流或輸出功率達到一定值后，控制電路降低輸出電壓，使電路輸出維持在最大電流或最大功率狀態。此模式一般運用電路本身的功率限制來達到保護目的，輸入輸出電流極大，主功率管和整流管一直維持在最大占空比，因此此類一般不具備真正意義上的短路保護，不能持續短路或短路功耗非常大。三、打嗝型，即輸出電流達到保護點時延遲非常短的時間后封鎖輸出，再延遲較長的一段時間后重新開 啟輸出。在這種保護方式下，電源只工作幾個開關周期，然后就進入很長時間的啟動過程，因此功率開關的電流應カ很小，平均功耗低，即使長時間輸出短路也不會導致電源的熱損壞。目前大部分采用此模式。而對于短路狀態的檢測一般基于以下兩種方式ー種是檢測短路時大電流。在放電回路中串聯采樣電阻，放電時電流會在采樣電阻上產生壓降，放電電流越大則采樣電阻上的壓降越大，將該壓降值與設定的閾值進行比較，超過閾值則視為短路，從而輸出短路保護控制信號至后級開關器件切斷放電回路，實現短路保護功能。其缺點是檢測電阻本身功耗比較大。另ー種是檢測短路時的電壓。當輸出過載或短路時，輸出電壓降低，當檢測電壓低于設定的閾值，則視為過流或短路，從而輸出短路保護控制信號至后級開關器件切斷放電回路，實現短路保護功能。此方法檢測簡單，檢測功耗小，目前常采用此方式，如目前通用的TL431加隔離光耦的方式。傳統的多路輸出反激電源變換器，是通過在同一個變壓器耦合多個繞組以得到多個不同的輸出，由于具有電路結構簡單及制造成本低的優點，廣泛應用于需要多種供電電源的復雜電子系統中。然而目前對于傳統的多路輸出反激電源變換器的短路保護，都是通過主控PWM芯片進行集中式保護(如公開號為CN101034798A的中國技術專利公開的ー種電源變換器輸出保護電路)，電源正常工作，保護電路不工作，當電源電路發生短路時，短路引起的電壓異常使保護電路開始工作，并將故障反饋給電源的反饋電路，通過電源的反饋電路傳輸到電源的控制模塊，關閉電源的輸出模塊，從而達到停止元件工作，切斷電源輸出，保護電源電路元件不發生燒毀和過熱，不發生高溫和爆炸的情況。這對于具有同時多路輸出直流電壓的開關電源來說，只要有一路輸出短路，就會影響到其它各路輸出電源的正常工作。對于設備中的核心控制部分，其供電電源必須非常穩定，否則將造成嚴重的損失或人身傷害。因此，為了解決前面討論的電源變換器短路保護存在的缺陷，需要提供ー種具有輸出短路保護功能的多輸出反激電源，使得反激電源具有短路功耗小，電路簡單，檢測功耗小的優點；并且每路輸出能獨立短路保護，即該輸出即使短路，也不會影響到其他輸出回路的工作狀態。
技術實現思路
基于此，本技術要解決的技術問題是提供ー種具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，其每路輸出能獨立短路保護，即該輸出即使短路，也不會影響到其他輸出回路的工作狀態。本技術的目的是通過以下技術方案來實現的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，包括，具有一個初級繞組和多個次級繞組的變壓器Tl ；與所述變壓器Tl初級繞組NO相連的主開關Ql ；對所述主開關Ql進行控制的PWM控制電路；與所述變壓器次級繞組相連的輸出整流濾波電路，所述輸出整流濾波電路連接負載；與所述輸出整流濾波電路連接的輸出短路保護電路；其中，所述輸出短路保護電路包括運算放大器Ul、MOS管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C4以及為所述運算放大器Ul提供工作電源和基準電壓的電源電路，所述電源電路一端連接變壓器次級繞組的一端，另一端連接運算放大器Ul反相輸入端，所述電源電路還與整流濾波電路共地連接；所述第一電阻Rl —端連接輸出整流濾波電路，另一端連接運算放大器Ul同相輸入端以及第ニ電阻R2，第二電阻R2另一端連接電源電路，所述第一電容C4連接于運算放大器Ul同相輸入端與輸出端之間，所述第三電阻R3一端連接運算放大器Ul輸出端，另一端連接MOS管Q2柵極，所述MOS管Q2源極連接變壓器次級繞組另一端。優選的，所述輸出整流濾波電路包括主輸出整流濾波電路以及輔輸出整流濾波電路；所述主輸出整流濾波電路與所述變壓器第一次級繞組NI相連，所述輔輸出整流濾波電路與所述變壓器第二次級繞組N2連接。優選的， 所述電源電路包括第三ニ極管D3、第四電阻R4、第三濾波電容C3以及穩壓ニ極管ZD1，所述第三ニ極管D3陽極連接第二ニ極管D2陽極，陰極連接第三濾波電容C3正極、第四電阻R4 —端，所述第四電阻R4另一端連接穩壓ニ極管ZDl陰極以及運算放大器Ul反相輸入端，所述第三濾波電容C3負極連接穩壓ニ極管ZDl陽極以及第ニ電阻R2，并接地。優選的，所述電源電路還包括與所述穩壓ニ極管ZDl并聯的第二電容C5。優選的，所述主開關Ql為MOS管。優選的，所述MOS管Q2為N型MOS管。優選的，所述主輸出整流濾波電路包括陽極與所述變壓器第一次級繞組NI—端相連的第一ニ極管D1，正極與第一ニ極管Dl陰極相連，負極與第一次級繞組NI另一端相連的第一濾波電容Cl。優選的，所述輔輸出整流濾波電路包括陽極與所述變壓器第二次級繞組N2—端相連的第二ニ極管D2，正極與第二ニ極管D2陰極相連，負極與第二次級繞組N2另一端相連的第二濾波電容C2。本技術具有如下有益效果本技術中采用的輸出短路保護電路使得反激電源的短路功耗小，電路簡單，成本低；并且每路輸出能獨立短路保護，即該輸出即使短路，也不會影響到其他輸出回路的工作狀態。附圖說明為了易于說明，本技術由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。圖1所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源的基本框架圖；圖2所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源的具體電路圖；圖3所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源中的電源電路的另一種電路圖；圖4所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源的電路波形圖；圖5所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源的另ー種框架圖；圖6所示為本技術的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源的短路保護方法流程圖。具體實施方式實施例一參閱圖1、圖2所示，本技術提供ー種具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，包括具有一個初級繞組和多個次級繞組的變壓器Tl ；與所述變壓器Tl本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，包括，具有一個初級繞組和多個次級繞組的變壓器T1；與所述變壓器T1初級繞組N0相連的主開關Q1；對所述主開關Q1進行控制的PWM控制電路；與所述變壓器次級繞組相連的輸出整流濾波電路，所述輸出整流濾波電路連接負載；與所述輸出整流濾波電路連接的輸出短路保護電路；其特征在于，所述輸出短路保護電路包括運算放大器U1、MOS管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C4以及為所述運算放大器U1提供工作電源和基準電壓的電源電路，所述電源電路一端連接變壓器次級繞組的一端，另一端連接運算放大器U1反相輸入端，所述電源電路還與整流濾波電路共地連接；所述第一電阻R1一端連接輸出整流濾波電路，另一端連接運算放大器U1同相輸入端以及第二電阻R2，第二電阻R2另一端連接電源電路，所述第一電容C4連接于運算放大器U1同相輸入端與輸出端之間，所述第三電阻R3一端連接運算放大器U1輸出端，另一端連接MOS管Q2柵極，所述MOS管Q2源極連接變壓器次級繞組另一端。

【技術特征摘要】
1.具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，包括， 具有一個初級繞組和多個次級繞組的變壓器Tl ； 與所述變壓器Tl初級繞組NO相連的主開關Ql ； 對所述主開關Ql進行控制的PWM控制電路； 與所述變壓器次級繞組相連的輸出整流濾波電路，所述輸出整流濾波電路連接負載； 與所述輸出整流濾波電路連接的輸出短路保護電路； 其特征在于，所述輸出短路保護電路包括運算放大器U1、M0S管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C4以及為所述運算放大器Ul提供工作電源和基準電壓的電源電路，所述電源電路一端連接變壓器次級繞組的一端，另一端連接運算放大器Ul反相輸入端，所述電源電路還與整流濾波電路共地連接；所述第一電阻Rl —端連接輸出整流濾波電路，另一端連接運算放大器Ul同相輸入端以及第二電阻R2，第二電阻R2另一端連接電源電路，所述第一電容C4連接于運算放大器Ul同相輸入端與輸出端之間，所述第三電阻R3 —端連接運算放大器Ul輸出端，另一端連接MOS管Q2柵極，所述MOS管Q2源極連接變壓器次級繞組另一端。2.根據權利要求1所述的具有輸出短路保護功能的多路輸出反激電源，其特征在于，所述輸出整流濾波電路包括主輸出整流濾波電路以及輔輸出整流濾波電路；所述主輸出整流濾波電路與所述變壓器第一次級繞組NI相連，所述輔輸出整流濾波電路與所述變壓器第二次級繞組N2連接。3.根據權利要求1或2所述的具有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李景志，盧雪明，
申請(專利權)人：廣州三晶電氣有限公司，
類型：實用新型
國別省市：