[发明专利]过流保护的补偿电路

说明书

一种过流保护的补偿电路，包括电压信号采样分压电路、采样信号放大电路和信号调节电路，其中，电压信号采样分压电路为三端口网络，其一端作为补偿电路的输入端，用以接收电压采样信号，一端接地，另一端作为电压信号采样分压电路的输出端，与采样信号放大电路连接；采样信号放大电路为三端口网络，其一端为采样信号放大电路的供电端，一端与电压信号采样分压电路连接，另一端作为采样信号放大电路的输出端，与信号调节电路连接；信号调节电路为两端口网络，其一端与采样信号放大电路连接，另一端作为补偿电路的输出端。本发明相比于现有技术的补偿电路，摆脱目前现有方案中通过电阻调节补偿电流的局限性，可以用较大的电阻进行分压。

技术领域

本发明涉及开关电源，特别涉及一种开关电源变换器用的过流保护的补偿电路。

背景技术

反激开关电源作为开关电源中用量最大的拓扑类型，其电路结构简单，成本低，设计难度小，可靠性高，广泛应用于消费电子、白色家电、LED照明、仪器仪表、工业控制、智能家居、移动通讯等各种电子行业的供电系统中。

在不同的应用地区，反激开关电源的输入电压会存在差异，如日本的市电是110V,中国的市电220V。考虑电网电压的波动因素，全球输入电压范围为90V～264V。为了保证电源工作的稳定性，并保证电源输出端用电产品的安全性，电源都需要一致性较高的过流保护功能，从而保证在用电器出现异常工作状态时，电源输出功率不至于过大，从而导致火灾以及用电产品失效的风险。但是反激电源在90V～264V全电压输入范围电压时，受输入电压的变化影响，其过流保护一致性相对会比较差。

如附图1所示，反激电源的过流保护采样来自采样电阻Rcs上的电压，通过采样该电压的值与电源控制芯片IC1内部的限制值Vth_OC_Max进行比较，当该采样电压大于限制值时，则电源控制芯片IC1内部过流保护电路翻转启动，关断电源输出，从而实现了电源过流保护的功能。尽而保证了在过负载条件下电源的可靠性。

如附图2所示，其为在不同输入电压下采样电阻Rcs上的电压波形图，VH是指在高输入电压下实际产生在采样电阻Rcs上的最大峰值电压，VL是指在低输入电压下实际产生在采样电阻Rcs上的最大峰值电压。Vth_OC_Max是电源控制芯片IC1内部设定的采样电阻Rcs的最大峰值阈值电压，Td是电源控制芯片IC1的电流采样脚Is的电压达到Vth_OC_Max时开始直到电源中主功率MOS管被关断为止所产生的延时时间，对于同一个固定的电源系统来说,Td基本是常数。正是因为这个延时的存在，以及采样电阻Rcs上的电压斜率不一样(该斜率k＝Vin/L，Vin是电源输入电压，L是变压器原边电感量)，导致在相同的延迟时间Td内在采样电阻Rcs上产生的电压所达到的电压最大峰值不一样。过流时采样电阻Rcs上的实际电压为：

从上式可以看出，在输入电压越高时，采样电阻Rcs上采样到的最大峰值电压值就越高，从而导致在输入电压较高时，实际输出电流的过流保护点会增大，从而导致高低压输入不同时，电源的过流保护点不一致问题的出现。

因此，对于反激开关电源，为了保证其过流保护点在不同输入电压时的一致，需要加过流保护的补偿电路，目前比较常见的做法是从整流桥后的母线Vbus直接通过电阻引入到电源控制芯片的过流保护监测脚，如附图1所示，从母线上接电阻R1至电源控制芯片IC1的电流采样脚Is，将输入电压信号补偿到电源控制芯片IC1的Is脚，这样Is脚的最终采样信号为电阻Rcs的电压信号与电阻R1补偿信号的叠加，但是由于不管在高输入电压还是低输入电压的条件下，始终都会有电流流过电阻R1补偿到电流采样脚Is。也就是说，在高压和低压输入时，始终都有电流补偿信号补偿到电流采样脚Is，只不过补偿的电流大小存在差异，这种补偿方式相比于原有的电流采样方式，效果有一定的改善，但是效果仍然比较差。