[发明专利]一种开关电源的保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，特别是指一种开关电源的保护装置及方法。 

背景技术

现代电力电子技术中，开关电源是利用脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)控制开关管开通和关断的时间比率，并通过反馈使变压器的输出绕组实现稳定输出电压的一种电源。随着电力电子技术的发展和创新，开关电源技术也在不断地创新，开关电源与线性电源相比具有较低的成本的特点，而且具有高频化、小型化和轻便化的特点，使开关电源在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义，具有广阔的发展空间。 

在实际应用中，当开关电源的输出负载超过额定范围，即开关电源过载时，开关电源内部电路会产生较大的电流，从而产生较大的热量，很可能对开关电源内部器件造成损坏。 

现有技术中，为了防止开关电源内部器件因过热而造成的损坏，常用的电路保护措施是：在开关电源的输入回路和每一个输出回路中设置保护电路，一般是通过继电器的断开与闭合来控制开关电源的工作；当开关电源出现过载，使电路中产生较大的电流时，继电器自动断开，使开关电源停止工作，从而保护了电源内部器件不受损坏。这种方法的缺点是，对于多个输出回路而言，需要在变压器的每个输出绕组均设置一个保护电路，成本较高；且继电器断开时，由于开关电源并没有下电，当过载故障恢复后，继电器会自动闭合，开关电源即会恢复工作，因而对于间断性出现的过载故障，上述方法无法实现对开关电源的锁定保护。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种开关电源的保护装置及方法，以较低的成本实现对开关电源的锁定保护。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

本发明提供了一种开关电源的保护装置，该装置包括保护电路；其中，该保护电路包括：稳压管、控制器件及晶闸管电路；所述保护电路的供电电源由开关电源的变压器的其中一个输出绕组提供，保护电路中晶闸管电路的输出端通过控制器件与PWM芯片的VCOMP端相连；所述绕组设置为无反馈稳压功能；所述控制器件为二极管或光耦； 

所述保护电路，用于当开关电源出现过载时，稳压管反向导通，晶闸管电路进入深度饱和状态，控制器件导通，使PWM芯片的VCOMP端降为低电平，PWM芯片停止工作，使开关电源停止工作。 

上述方案中，所述稳压管的击穿电压不大于PWM芯片的最高工作电压以及开关电源的开关管的最高工作驱动电压；和/或， 

所述控制器件的反向漏电流要求不影响VCOMP端的电压。 

上述方案中，所述控制器件为光耦时，所述保护电路进一步包括：与光耦相连的限流电阻。 

本发明还提供了一种开关电源的保护方法，保护电路包括：稳压管、控制器件及晶闸管电路；所述保护电路的供电电源由开关电源的变压器的其中一个输出绕组提供，保护电路中晶闸管电路的输出端通过控制器件与PWM芯片的VCOMP端相连；所述绕组设置为无反馈稳压功能；所述控制器件为二极管或光耦；该方法包括： 

当开关电源出现过载时，稳压管反向导通，晶闸管电路进入深度饱和状态，控制器件导通，使PWM芯片的VCOMP端降为低电平，PWM芯片停止工作，使开关电源停止工作。 

上述方案中，所述稳压管的击穿电压不大于PWM芯片的最高工作电压以及开关电源的开关管的最高工作驱动电压；和/或， 

所述控制器件的反向漏电流要求不影响VCOMP端的电压。 

本发明所提供的一种开关电源的保护装置及方法，通过设计一个保护电路，将变压器的其中一个输出绕组VCC作为保护电路的供电电源，并将保护电路中晶闸管电路的输出端通过控制器件与PWM芯片的VCOMP端相连；VCC设置为无反馈稳压功能，对于多个输出回路而言，当开关电源出现过载，VCC的电压大于保护电路中稳压管的击穿电压时，稳压管反向导通，晶闸管电路进入深度饱和状态，控制器件导通，使VCOMP端降为低电平，PWM芯片停止工作，从而使开关电源停止工作。 

本发明所提供的装置及方法，在保护电路动作后，须使开关电源下电，在排除过载故障后重新上电，才可使开关电源恢复正常工作，从而实现了对开关电源的锁定保护；当输出负载在额定范围内时，保护电路不动作，控制器件对PWM芯片的工作状态起到了隔离和保护的作用，不会影响开关电源的正常工作；当开关电源出现过载时，仅通过一个保护电路就可以实现对开关电源的锁定保护，可靠性较高，大大降低了设计成本，具有实际应用价值。