專利名稱：一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源，尤其涉及一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路。目前廣泛使用的逐周期電流保護(hù)電路都是通過控制芯片的方式來實(shí)現(xiàn)，如

圖1所示，其電路基本原理，通過檢測開關(guān)電源主回路MOSFET開關(guān)管的電流信號(hào)，將此信號(hào)送到電源芯片的電流檢測腳(CS)，經(jīng)過防干擾誤動(dòng)作的前沿消隱電路后，再與芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(0.85V)行比較，通過電流檢測比較器進(jìn)行電平翻轉(zhuǎn)，由翻轉(zhuǎn)后的電平信號(hào)去快速關(guān)閉 MOSFET開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)，此功能目前只有在較新出的電源專業(yè)芯片上才有，且成本較高；比較老的電源芯片，比如TL494，KA7500等芯片，雖然成本低廉，但芯片中沒有逐周期保護(hù)電路。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的、成本價(jià)廉的逐周期電流保護(hù)電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，包括主開關(guān)管，電源芯片、開關(guān)管電流采樣電路和由分立原件組成的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端接開關(guān)管電流采樣電路的輸出端，保護(hù)電路的輸出端接電源芯片的使能端或死區(qū)控制端。所述的開關(guān)管電流采樣電路包括電流采樣電阻，所述的電流采樣電阻接在主開關(guān)管的輸出端與地之間；所述的保護(hù)電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管和隔離電阻，第一開關(guān)管的控制端接主開關(guān)管的輸出端，第一開關(guān)管的輸出端接地，輸入端接第二開關(guān)管的控制端；第二開關(guān)管的輸入端接電源，輸出端通過隔離電阻接地，電源芯片的使能端或死區(qū)控制端接第二開關(guān)管的輸出端。所述的電源是電源芯片的基準(zhǔn)電壓。所述的保護(hù)電路包括控制極限流電阻，第一開關(guān)管的控制端通過控制極限流電阻接主開關(guān)管的輸出端。所述的保護(hù)電路包括防誤動(dòng)作電阻和前沿消隱電容，所述防誤動(dòng)作電阻的一端接第一開關(guān)管的控制端，另一端接地，所述的前沿消隱電容和防誤動(dòng)作電阻并聯(lián)。所述的保護(hù)電路包括快速關(guān)斷電阻和限流電阻，快速關(guān)斷電阻的第一端接所述的電源，第二端接限流電阻的第一端，限流電阻的第二端接第一開關(guān)管的輸入端；第二開關(guān)管的控制端接限流電阻的第一端。所述的第二開關(guān)管是PNP三極管。所述的第一開關(guān)管是NPN三極管。所述的保護(hù)電路包括控制極偏置電阻，所述的第一開關(guān)管是MOSFET管，所述極偏置電阻的一端接所述的電源，另一端接MOSFET管的控制極。所述的電源芯片是TL494或KA7500。本實(shí)用新型通過檢測主回路開關(guān)管的電流信號(hào)，當(dāng)開關(guān)電源處于啟動(dòng)過程、輸出短路或輸出過流狀態(tài)時(shí)，此信號(hào)會(huì)被檢測出，用于去控制開關(guān)電源芯片的使能端或死區(qū)控制端，對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型可以使用價(jià)廉的電源芯片，有效地降低產(chǎn)品的成本。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)逐周期電流保護(hù)電路的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路實(shí)施例1的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路實(shí)施例2的電路原理圖。在圖2所示的本實(shí)用新型通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路的實(shí)施例1 中，包括主回路MOSFET開關(guān)管Q9，電源芯片TL494/KA7500、開關(guān)管電流采樣電路和由分立原件組成的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端接開關(guān)管電流采樣電路的輸出端，保護(hù)電路的輸出端接電源芯片的使能端或死區(qū)控制端DC。開關(guān)管電流采樣電路是電流采樣電阻，電流采樣電阻接在開關(guān)管Q9的輸出端與地之間。保護(hù)電路包括NPN三極管Q1、PNP三極管Q2、基極限流電阻R4、防誤動(dòng)作電阻R7、 前沿消隱電容C2、隔離電阻R3，快速關(guān)斷電阻Rl、限流電阻R2和延時(shí)電容C3。三極管Ql的基極通過基極極偏置電阻R4接開關(guān)管Q9的輸出端，三極管Ql的發(fā)射極接地，集電極接三極管Q2的控制端；三極管Q2的發(fā)射極接電源芯片基準(zhǔn)電壓Vref，集電極通過隔離電阻R3接地，延時(shí)電容C3與隔離電阻R3并聯(lián)，電源芯片的使能端或死區(qū)控制端接三極管Q2的集電極。三極管Ql的基極通過基極限流電阻R4接開關(guān)管Q9的輸出端。防誤動(dòng)作電阻R7 的一端接三極管Ql的基極，另一端接地，前沿消隱電容C2和防誤動(dòng)作電阻R7并聯(lián)。快速關(guān)斷電阻Rl的第一端接電源芯片基準(zhǔn)電壓Vref，第二端接限流電阻R2的第一端，限流電阻 R2的第二端接三極管Ql的集電極；三極管Q2的基極接限流電阻R2的第一端。本實(shí)用新型實(shí)施例1的工作原理是通過檢測主回路MOSFET開關(guān)管Q9流過的電流，通過在電流檢測電阻R5上產(chǎn)生壓降取得電流檢測信號(hào)VCS，VCS通過基極限流電阻R4 及防誤動(dòng)作電阻R7、前沿消隱電容C2傳遞到Ql的基極，當(dāng)此電壓高于基極的導(dǎo)通電壓(約 0. 6V)時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，三極管Ql的集電極被拉低至地電位，三極管Q2的基極通過限流電阻R2被拉低接近地電位，三極管Q2導(dǎo)通，電源芯片的基準(zhǔn)電壓信號(hào)VREF(通常為5V)被加至芯片的使能端或死區(qū)控制端DC，再通過電源芯片的內(nèi)部控制電路去關(guān)閉MOSFET輸出驅(qū)動(dòng)，從而保護(hù)電路。當(dāng)VCS傳遞到三極管Ql基極的電平信號(hào)低于導(dǎo)通電壓時(shí)，三極管Ql 截止，三極管Ql的集電極通過快速關(guān)斷電阻Rl和限流電阻R2拉高到VREF電壓，三極管Q2截止，電路進(jìn)行正常輸出工作。圖3所示的實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于，三極管Ql被替換成M0SFET， 相對(duì)于三極管而言，MOSFET沒有存儲(chǔ)時(shí)間的限制，并且溫度特性較好，開關(guān)速度快。然而， MOSFET基極的導(dǎo)通閥值電壓(通常為2. 5-5V)比三極管(通常為0. 6V)要高，因此，為使得MOSFET導(dǎo)通必需VCS電壓更高，由此在電流檢測電阻R5上將產(chǎn)生更高的損耗，為解決此問題，引入MOSFET基極偏置電阻R9，基極偏置電阻R9的一端接電源芯片基準(zhǔn)電壓Vref，另一端接MOSFET管的基極芯片。基準(zhǔn)電壓VREF通過偏置電阻R9加至MOSFET基極，通過誤動(dòng)作電阻R7與基極限流電阻R4形成下偏置分壓。從而產(chǎn)生一個(gè)合適的靜態(tài)MOSFET基極電壓偏置，在一定程度上可減小電流檢測電阻R5上的功率損耗，進(jìn)一步提高電源的轉(zhuǎn)換效率。通過電路實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型電路能夠有效實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的逐周期電流保護(hù)功耗。 通過以上實(shí)施例的應(yīng)用達(dá)到保護(hù)可靠并降低成本的效果。本實(shí)用新型電路應(yīng)用要點(diǎn)(1) 電流檢測信號(hào)VCS從主回路過來，(2)通過三極管或M0SFETQ1、三極管Q2做保護(hù)信號(hào)放大及電平轉(zhuǎn)換，⑶電路加入防誤動(dòng)作電路如R7、前沿消隱電容C2，(4)電路加入基極限流R4， (5)電路加入快速關(guān)斷，電阻Rl (6)電路使用TL494或KA7500等低成本電源芯片，(7)電路加入延時(shí)電容C3。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種分立器件構(gòu)成的逐周期電流保護(hù)電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，包括主開關(guān)管，電源芯片、開關(guān)管電流采樣電路和由分立原件組成的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端接開關(guān)管電流采樣電路的輸出端，保護(hù)電路的輸出端接電源芯片的使能端或死區(qū)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的開關(guān)管電流采樣電路包括電流采樣電阻，所述的電流采樣電阻接在主開關(guān)管的輸出端與地之間；所述的保護(hù)電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管和隔離電阻，第一開關(guān)管的控制端接主開關(guān)管的輸出端，第一開關(guān)管的輸出端接地，輸入端接第二開關(guān)管的控制端；第二開關(guān)管的輸入端接電源，輸出端通過隔離電阻接地，電源芯片的使能端或死區(qū)控制端接第二開關(guān)管的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的電源是電源芯片的基準(zhǔn)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的保護(hù)電路包括控制極限流電阻，第一開關(guān)管的控制端通過控制極限流電阻接主開關(guān)管的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的保護(hù)電路包括防誤動(dòng)作電阻和前沿消隱電容，所述防誤動(dòng)作電阻的一端接第一開關(guān)管的控制端，另一端接地，所述的前沿消隱電容和防誤動(dòng)作電阻并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的保護(hù)電路包括快速關(guān)斷電阻和限流電阻，快速關(guān)斷電阻的第一端接所述的電源，第二端接限流電阻的第一端，限流電阻的第二端接第一開關(guān)管的輸入端；第二開關(guān)管的控制端接限流電阻的第一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的第二開關(guān)管是PNP三極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的第一開關(guān)管是NPN三極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的保護(hù)電路包括控制極偏置電阻，所述的第一開關(guān)管是MOSFET管，所述極偏置電阻的一端接所述的電源，另一端接MOSFET管的控制極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，其特征在于，所述的電源芯片是TL494或KA7500。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種通過分立器件實(shí)現(xiàn)的逐周期電流保護(hù)電路，包括主開關(guān)管，電源芯片、開關(guān)管電流采樣電路和由分立原件組成的保護(hù)電路，保護(hù)電路的輸入端接開關(guān)管電流采樣電路的輸出端，保護(hù)電路的輸出端接電源芯片的使能端或死區(qū)控制端。本實(shí)用新型通過檢測主回路開關(guān)管的電流信號(hào)，當(dāng)開關(guān)電源處于啟動(dòng)過程、輸出短路或輸出過流狀態(tài)時(shí)，此信號(hào)會(huì)被檢測出，用于去控制開關(guān)電源芯片的使能端或死區(qū)控制端，對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。本實(shí)用新型采用分立器件，可以使用價(jià)廉的電源芯片，有效地降低產(chǎn)品的成本。
文檔編號(hào)H02H7/10GK202309037SQ20112037464
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者詹星 申請(qǐng)人:深圳麥格米特電氣股份有限公司