[实用新型]开关电源短路保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源领域，尤其涉及一种具有短路保护的开关电源保护电路。

背景技术

随开关电源技术的发展，各种过流、短路保护的技术也得到很大的改善，特别是限流电路技术已经非常成熟，短路保护一般是采用在开关电源的原边通过使用电流检测电阻、电流传感器、电流互感器来检测原边的峰值电流来作为保护电路的触发信号，在输出端出现短路时，原边电流会剧增或原边电流超过保护电路的阀值时，保护电路起控，关断整流器的输出从而实现保护功能。

目前开关电源中的过流及短路保护电路中都存在共同一个特点，就是需要采集原边的电流数据，通过运算放大器进行运算，然后控制保护电路触发，从开关电源启动到保护电路动作需要一定的时间，在此期间，线路电流是非常大的，产生的热量也非常可观，当负载出现长时间的短路时，开关电源中的限流电路在控制输出电流处于设计值的范围，即输出端短路时，电压基本为零(主变压器、整流二极管与输出电感的峰值电流是远远超过了设计值)，此时电源的输出成恒流状态，平均输出功率下降，原边电流检测到的平均电流与峰值电流也下降，当原边电流检测电路因器件的误差值的原因很容易造成保护电路不动作，因此输出端的整流二极管和输出电感会严重发热，如果输出端长时间存在短路故障将造成主变压器、整流二极管与输出电感烧毁，引起更大的事故。因此，传统的过流、短路保护都存在对电路元件的各个参数都相当精密、触发电路响应速度滞后、调试复杂等等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种使开关电源运行得更加安全与稳定的开关电源保护电路。

为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种开关电源短路保护电路，包括PWM控制电路、短路监控脉冲电路、RC积分电路、关闭DC/DC变换器控制电路及输出短路监控电路，PWM控制电路、短路监控脉冲电路、RC积分电路、关闭DC/DC变换器控制电路及输出短路监控电路依次连接，输出短路监控电路连接至电源输出。

与现有技术相比较，本实用新型的开关电源不需要原边的峰值电流信号控制短路，在生产过程中省略了复杂的调试过程，本实用新型对输出端保护的条件可以任意设定，不需要调节，因此采用本实用新型更符合现代化工业生产要求快速性、可控性；本实用新型电路平时处于监视输出状态，当出现短路或者输出异常时候，能立刻关闭PWM控制电路的调制信号输出保护，从而关断DC/DC变换器，从检测到输出异常到关闭PWM信号中间没有运算环节，所以响应速度比传统的峰值电流保护要快很多，更符合短路电路响应速度快的要求，提高了开关电源的安全性；另外，本实用新型中没有需要调节的磁性元件或需要调节的电阻、电容，采用的都是常规的电子材料，对材料没任何特殊要求，与常规的短路保护相比能节约更多的材料成本。

附图说明

图1是本实用新型的开关电源短路保护电路的原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的开关电源短路保护电路包括PWM控制电路、短路监控脉冲电路、RC积分电路、关闭DC/DC变换器控制电路及输出短路监控电路。

PWM控制电路与短路监控脉冲电路相连接。PWM脉冲信号经过短路监控脉冲电路整形，得到监控脉冲信号。短路监控脉冲电路与RC积分电路相连接，为RC积分电路提供控制信号源。RC积分电路与输出短路监控电路相连，为输出短路监控电路提供监控脉冲，以控制DC/DC变换器的工作状态。关闭DC/DC变换器控制电路与输出短路监控电路相连接，监控开关电源的输出状态是否正常。

PWM控制电路与短路监控脉冲电路连接，短路监控脉冲电路根据PWM控制电路为的PWM脉冲信号生成短路监控时钟脉冲，输出短路监控电路据此时钟对输出整流滤波电路输出的电流进行判断，从而判断是否短路，如果短路，则发出关闭信号，立即关闭PWM控制电路，从而关闭DC/DC变换器的输出，也就关闭了开关电源。

根据开关电源系统都要求短路故障解除后自动恢复输出，本实用新型在PWM控制电路与短路保护电路之间设置RC积分电路。在输出端未出现短路故障时，该脉冲信号为保护电路提供触发驱动保护器件的能量；当出现保护故障时，立刻关闭PWM控制器的输出，从而关闭开关电源的输出，因PWM控制电路的关闭而无调制信号输出，保护电路的监控时钟也随之消失，此时靠RC积分电路上的电容来为触发电路提供触发电流。

与现有技术相比较，本实用新型的开关电源不需要原边的峰值电流信号控制短路，在生产过程中省略了复杂的调试过程，本实用新型对输出端保护的条件可以任意设定，不需要调节，因此采用本实用新型更符合现代化工业生产要求快速性、可控性；本实用新型电路平时处于监视输出状态，当出现短路或者输出异常时候，能立刻关闭PWM控制电路的调制信号输出保护，从而关断DC/DC变换器，从检测到输出异常到关闭PWM信号中间没有运算环节，所以响应速度比传统的峰值电流保护要快很多，更符合短路电路响应速度快的要求，提高了开关电源的安全性；另外，本实用新型中没有需要调节的磁性元件或需要调节的电阻、电容，采用的都是常规的电子材料，对材料没任何特殊要求，与常规的短路保护相比能节约更多的材料成本。