具有高精度過壓保護的開關(guān)電源制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種具有高精度過壓保護電路的開關(guān)電源，其包括EMI及輸入整流濾波電路、PWM控制工作電路、輸出及采樣控制電路；PWM控制工作電路的電源管理芯片采用LD7538芯片。本實用新型專利技術(shù)利用PWM控制工作電路的開關(guān)管關(guān)斷時在輸出及采樣控制電路的變壓器的反饋繞組產(chǎn)生的電壓接到LD7538芯片CS腳至內(nèi)部的OVP誤差放大器，與LD7538芯片0.2V的基準比較得到信號，使LD7538芯片關(guān)斷OUT腳，進入過壓保護狀態(tài)。這樣，輸出電壓變化時，輸出電壓的過壓保護可控制在一定范圍內(nèi)，輸出電壓過壓保護精度較高，可達±10%。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

具有高精度過壓保護的開關(guān)電源扶術(shù)領(lǐng)域本技術(shù)涉及開關(guān)電源，具體是具有高精度過壓保護的開關(guān)電源。
技術(shù)介紹
開關(guān)電源一般包括EMI及輸入整流濾波電路、PWM控制工作電路、輸出及采樣控制 電路，目前，大多數(shù)100W以下反激型開關(guān)電源，其PWM控制工作電路的電源管理芯片采用普 通的 PWMIC (LD7535 芯片)。這種采用LD7535芯片作為電源管理芯片的開關(guān)電源，如圖1、圖2所示，其過壓保 護是靠LD7535芯片的VCC腳內(nèi)部所連接的一個32V穩(wěn)壓管來實現(xiàn)，當輸出電壓升高時變壓 器TlF的輔助繞組供給LD7535芯片VCC腳的電壓也會升高，達到32V時LD7535芯片進入 過壓保護狀態(tài)。這種開關(guān)電源，由于32V穩(wěn)壓管器件自身存在誤差，導致過壓保護精度較低 (一般是±20%)，達不到現(xiàn)在開關(guān)電源越來越高的性能要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種具有高精度過壓保護的開關(guān)電源。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案具有高精度過壓保護電路的開關(guān)電源，包括EMI及輸入整流濾波電路、PWM控制工 作電路、輸出及采樣控制電路；PWM控制工作電路的電源管理芯片采用LD7538芯片，EMI及 輸入整流濾波電路的輸出端連接至PWM控制工作電路的輸入端，PWM控制工作電路的輸出 端設(shè)有開關(guān)管，輸出及采樣控制電路的輸入端設(shè)有變壓器，PWM控制工作電路的開關(guān)管的 輸出連接至輸出及采樣控制電路的變壓器的初級繞組，此變壓器的反饋繞組連接至LD7538 芯片CS腳。采用上述方案后，本技術(shù)中，PWM控制工作電路的電源管理芯片采用LD7538 芯片，由于LD7538芯片的過壓保護是靠CS腳內(nèi)部一個OVP誤差放大器來實現(xiàn)，利用開關(guān)管 關(guān)斷時在變壓器的反饋繞組產(chǎn)生的電壓通過整流、降壓、濾波后接到LD7538芯片CS腳至內(nèi) 部的OVP誤差放大器，與LD7538芯片O. 2V的基準比較得到信號，使LD7538芯片關(guān)斷OUT 腳，進入過壓保護狀態(tài)。這樣，開關(guān)電源的輸出電壓變化時，輸出電壓的過壓保護可控制在 一定范圍內(nèi)，輸出電壓過壓保護精度較高，可達到土 10%。附圖說明圖1為采用LD7535芯片作為電源管理芯片的開關(guān)電源電路示意圖；圖2為LD7535的內(nèi)部電路圖；圖3為本技術(shù)的電路示意圖；圖4為電源管理芯片LD7538的CS腳內(nèi)部線路圖；圖5為電源管理芯片LD7538的內(nèi)部電路圖。具體實施方式本技術(shù)具有高精度過壓保護的開關(guān)電源，如圖2所示，包括EMI及輸入整流濾 波電路、PWM控制工作電路、輸出及采樣控制電路；EMI及輸入整流濾波電路的輸出端連接 至PWM控制工作電路的輸入端，PWM控制工作電路的輸出端設(shè)有開關(guān)管，輸出及采樣控制電 路的輸入端設(shè)有變壓器，PWM控制工作電路的開關(guān)管的輸出連接至輸出及采樣控制電路的 變壓器的初級繞組。各部分電路的工作原理如下1、EMI及輸入整流濾波電路由共模電感L1、L2，電容CXl，電阻R1、R2，整流器BDl構(gòu)成EMI及輸入整流濾波電路。由共模電感L1、L2和電容CXl起到抑制EMI共模干擾的作用；電容CXl起到抑制 EMI差模干擾的作用；因安規(guī)要求，設(shè)置電阻Rl、R2在關(guān)機時給電容CXl放電，同時與電阻 R8組合作為電源管理芯片ICl (LD7538)的起動電阻；整流器BDl和電容Cl組成整流濾波 電路給整機提供直流電源。2、PWM控制工作電路PWM控制工作電路的電源管理芯片ICl采用公知電源管理芯片LD7538。電源管理芯片ICKLD7538)的VCC腳通過電阻R8得到起動電源給電容ClO充電， 當電容ClO電壓上升至電源管理芯片ICl所要求的起動電壓時電源管理芯片ICl開始工 作，電源管理芯片ICl的OUT腳開始輸出開關(guān)脈沖的高電平，開關(guān)管Ql進入導通狀態(tài)。電 容Cl上的直流電壓通過變壓器Tl的初級繞組、開關(guān)管Q1、電阻R23-R24 (電阻R23、R24并 聯(lián)，調(diào)整其大小可以改變輸出功率大小，阻值大，輸出功率小)構(gòu)成回路。此時變壓器Tl初 級繞組中的電流成線性增大，當此電流增大在電阻R23、R24上產(chǎn)生的電壓通過電阻R20和 電容C14組成的積分電路濾除尖峰干擾后達到一定值(此電壓值是ICl內(nèi)部設(shè)定好的)時， 電源管理芯片ICl的OUT腳開始輸出開關(guān)脈沖的低電平，開關(guān)管Ql進入截止狀態(tài)，變壓器 Tl的輸出繞組、反饋繞組通過各自導通的整流二極管開始輸出電壓，反饋繞組Tl-B的輸出 通過穩(wěn)壓管ZD2整流，再經(jīng)電阻R7 (微調(diào)電壓作用)電容ClO濾波，電容Cll去耦給電源管 理芯片ICl供電；此時開關(guān)管Ql截止變壓器Tl的初級繞組就會產(chǎn)生尖峰電壓，為了保證開 關(guān)管Ql工作在安全電壓范圍內(nèi)二極管D2，電阻R4，電阻R5，電阻R9和電容C2就用來吸收 此尖峰電壓，同時電阻R9還有改善EMI輻射的作用。3、輸出及采樣控制電路變壓器Tl的輸出繞組通過二極管Dl整流，電容C5濾波，電感L4濾除高頻尖峰紋 波后再通過電容C6濾波成干凈的直流電壓。電阻R17、R3和穩(wěn)壓管U2組成采樣電路，電容 C12和電阻R25是穩(wěn)壓管U2的補償電路也就是負反饋電路，提高穩(wěn)壓管U2的穩(wěn)定性。電 容CS也是同樣作用提高整個取樣反饋的穩(wěn)定性。工作邏輯原理如下當負載電流變小，輸 出電壓變高，采樣電路檢測到輸出電壓變高時，穩(wěn)壓管U2會使紅外發(fā)光二極管UlB中的電 流變大，光敏三極管UlA阻值變小，電源管理芯片ICl的COMP腳電壓下降，使電源管理芯片 ICl的OUT腳輸出開關(guān)脈沖的高電平時間變短，從而調(diào)整開關(guān)管Ql的導通時間使輸出電壓 下降達到所設(shè)定的電壓。當負載電流變大，輸出電壓變低，邏輯關(guān)系反之即可。本技術(shù)中，其過壓保護是靠LD7538芯片ICl的CS腳內(nèi)部一個OVP誤差放大器來實現(xiàn)，如圖4所示，利用開關(guān)管關(guān)斷時在變壓器的反饋繞組產(chǎn)生的電壓通過整流、降壓、 濾波后接到LD7538芯片的CS腳至內(nèi)部的OVP誤差放大器。如圖1、圖4、圖5所示，變壓器的反饋繞組Tl-B通過二極管D4、降壓電阻R19 (調(diào) 整其阻值=調(diào)整OVP點)把檢測電壓(反饋繞組相位和輸出繞組相位相同，所以此電壓和輸 出電壓成比例關(guān)系)給到LD7538芯片ICl的CS腳，當由于機器故障而導致輸出電壓增大 到一定值(可自行設(shè)定)時，反饋繞組Tl-B電壓也增大到一定值(可自行設(shè)定)，LD7538芯片 ICl的CS腳內(nèi)部OVP誤差放大器的輸入端(正端)超過O. 2V時，與基準O. 2V比較得到信號 輸出給到復位端，產(chǎn)生過壓保護信號使LD7538芯片ICl的OUT腳關(guān)斷，進入過壓保護保護 狀態(tài)。這樣，開關(guān)電源的輸出電壓變化時，輸出電壓的過壓保護可控制在一定范圍內(nèi)，輸出 電壓過壓保護精度較高，可達到±10%。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
具有高精度過壓保護電路的開關(guān)電源，包括EMI及輸入整流濾波電路、PWM控制工作電路、輸出及采樣控制電路；其特征在于：PWM控制工作電路的電源管理芯片采用LD7538芯片，EMI及輸入整流濾波電路的輸出端連接至PWM控制工作電路的輸入端，PWM控制工作電路的輸出端設(shè)有開關(guān)管，輸出及采樣控制電路的輸入端設(shè)有變壓器，PWM控制工作電路的開關(guān)管的輸出連接至輸出及采樣控制電路的變壓器的初級繞組，此變壓器的反饋繞組連接至LD7538芯片CS腳。

【技術(shù)特征摘要】
1.具有高精度過壓保護電路的開關(guān)電源，包括EMI及輸入整流濾波電路、PWM控制工作電路、輸出及采樣控制電路；其特征在于PWM控制工作電路的電源管理芯片采用LD7538芯片，EMI及輸入整流濾波電路的輸出端連接至PWM控制...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖桂林，
申請(專利權(quán))人：上為福建電子有限公司，
類型：實用新型
國別省市：