本發(fā)明涉及一種過流保護電路,具體涉及一種雙路輸出過流保護電路。
背景技術:
在為雙路隔離式dc/dc變換器設計輸出過流保護功能時,需要使每一路輸出都具有過流保護功能。目前常用兩種設計方法,一種是通過對變壓器初級側電流進行采樣和監(jiān)控,間接來實現對每一路輸出電流的監(jiān)控,這種方法結構簡單,但是過流保護點會隨著輸入電壓的變化而變化,很難實現對輸出電流的精確監(jiān)控。第二種是在變壓器的次級側,利用兩個比較器電路分別針對每一路輸出進行過流保護電路設計,同時利用輸出電壓為比較器供電,這種方法的缺點是結構復雜,需要使用兩個比較器電路。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單,保護精確,可靠性高的雙路輸出過流保護電路。
為實現上述目的,本發(fā)明采用了以下技術方案:
一種雙路輸出過流保護電路,包括雙路輸出電路,所述雙路輸出電路包括變壓器t1,所述變壓器t1包括一原邊繞組n1及兩副邊繞組n2、n3,其特征在于:所述過流保護電路包括比較電路、取樣電阻rs1、rs2,用于向比較電路的同相輸入端提供直流偏置電壓的正路直流偏置電壓電路及用于向比較電路的反向輸入端提供直流偏置電壓的負路直流偏置電壓電路,所述正路直流偏置電壓電路及取樣電阻rs1的一端均與變壓器t1的副邊繞組n2的同名端相連,負路直流偏置電壓電路及取樣電阻rs2一端均與變壓器t1的副邊繞組n3的異名端相連,取樣電阻rs1及電阻rs2的另一端均接輸出地。
所述比較電路包括比較器n1,所述比較器n1的同相輸入端與正路直流偏置電壓電路相連,其反向輸入端與負路直流偏置電壓電路相連,其輸出端與誤差放大器的輸入端相連,所述比較器n1的反向輸入端經串聯的電阻r6和電容c1與其輸出端相連。
所述正路直流偏置電壓電路包括二極管vz,電阻r1、r3、r5,所述二極管vz的陽極接地,二極管vz的陰極經電阻r5接比較器n1的供電電壓vcc、并經電阻r3與比較器n1的同相輸入端相連,所述電阻r1的一端與變壓器t1的副邊繞組n2的同名端相連,其另一端連接在電阻r3與比較器n1的連接節(jié)點處。
所述負路直流偏置電壓電路包括二極管vz,電阻r2、r4、r5,所述二極管vz的陽極接地,二極管vz的陰極經電阻r5接比較器n1的供電電壓vcc、并經電阻r4與比較器n1的反向輸入端相連,所述電阻r2的一端與變壓器t1的副邊繞組n3的異名端相連,其另一端連接在電阻r4與比較器n1的連接節(jié)點處。
由上述技術方案可知,本發(fā)明所述的雙路輸出過流保護電路,利用兩個電阻分別對雙路dc/dc變換器的每路輸出電流進行取樣,并對取樣信號進行一定的直流電壓偏置后,分別送到同一比較器的兩個輸入端,互為比較基準電壓,利用一個比較器電路來同時實現對每一路輸出電流的監(jiān)控,并且該電路的過流保護點也不會受輸入電壓變化而變化,具有結構簡單,保護精確,可靠性高等特點,非常適合雙路隔離式dc/dc變換器輸出過流保護電路的設計。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
如圖1所示,本實施例的一種雙路輸出過流保護電路,其中,雙路輸出電路包括mos管v1,電阻r9、二極管d1、d2,電容c1、c2、電阻r7、r8,該變壓器t1具有一原邊繞組n1及兩副邊繞組n2、n3,變壓器t1的原邊繞組的一端與電源相連,其另一端與mos管v1的漏極相連,mos管v1的源極經電阻r9接地,變壓器t1的副邊繞組n2的同名端與二極管d1的陽極相連,二極管d1的陰極經并聯的電容c2、r7接地,變壓器t1的副邊繞組n3的同名端與二極管d2的陰極相連,二極管d2的陽極經并聯的電容c3、r8接地。
雙路輸出過流保護電路包括比較電路、取樣電阻rs1、rs2,用于向比較電路的同相輸入端提供直流偏置電壓的正路直流偏置電壓電路及用于向比較電路的反向輸入端提供直流偏置電壓的負路直流偏置電壓電路,所述正路直流偏置電壓電路及取樣電阻rs1的一端均與變壓器t1的副邊繞組n2的同名端相連,負路直流偏置電壓電路及取樣電阻rs2一端均與變壓器t1的副邊繞組n3的異名端相連,取樣電阻rs1及電阻rs2的另一端均接地。
本實施例的,比較電路包括比較器n1,該比較器n1的同相輸入端與正路直流偏置電壓電路相連,其反向輸入端與負路直流偏置電壓電路相連,其輸出端與誤差放大器的輸入端相連,所述比較器n1的反向輸入端經兩串聯的電阻r6和電容c1與其輸出端相連,電阻r6和電容c1構成補償網絡來保持比較器n1工作的穩(wěn)定性。
正路直流偏置電壓電路包括二極管vz,電阻r1、r3、r5,所述二極管vz的陽極接地,二極管vz的陰極經電阻r5接比較器的供電電壓vcc、并經電阻r3與比較器n1的同相輸入端相連,所述電阻r1的一端與變壓器t1的副邊繞組n2的同名端相連,其另一端連接在電阻r3與比較器n1的連接節(jié)點處。負路直流偏置電壓電路包括二極管vz,電阻r2、r4、r5,所述二極管vz的陽極接地,二極管vz的陰極經電阻r5接比較器的供電電壓vcc、并經電阻r4與比較器n1的反向輸入端相連,電阻r2的一端與變壓器t1的副邊繞組n3的異名端相連,其另一端連接在電阻r4與比較器n1的連接節(jié)點處。正路直流偏置電壓電路與負路直流偏置電壓電路可以分別采用一個二極管vz和電阻r5,也可以共用二極管vz和電阻r5,本實施例中,正路直流偏置電壓電路與負路直流偏置電壓電路采用共用二極管vz和電阻r5的方式向比較器n1的同相輸入端、反向輸入端提供直流偏置電壓。
穩(wěn)壓管vz的電壓經過電阻r1和r3的分壓后為比較器n1的正輸入端提供直流偏置電壓,同時穩(wěn)壓管vz的電壓經過電阻r2和r4的分壓后為比較器n1的負輸入端提供直流偏置電壓,通過調整電阻r1,r3及r2和r4的值,可以分別對比較器n1的正、負輸入端的直流偏置電壓的值進行調整,從而間接的改變比較器電路的基準電壓。
正路過流輸入信號(正路直流偏置電壓與正取樣信號疊加)的值v+作為負路過流保護時的比較基準電壓,負路(負路直流偏置電壓與負取樣信號疊加)過流輸入信號的值v-作為正路過流保護時的比較基準電壓。
設穩(wěn)壓管vz的基準電壓為vz,rs1的取樣電壓為vs1(其值為負電壓),rs2的取樣電壓為vs2(其值為正電壓),比較器n1正輸入端的電壓為v+,負輸入端的電壓為v-,則v+和v-的計算如下所示,
為了保證兩路輸出在未過載時能正常工作,在分別過載和兩路同時過載的情況下均能實現過流保護功能,應通過設置不同的直流偏置電壓,使電路正常工作時,v+﹥v-,讓比較器輸出高電平。當電路中有任何一路出現過載時,v+﹤v-,比較器輸出低電平,進而使電路進入過流保,具體如下:
(1)當負路帶載正常,正路過載時,vs2不變,比較器n1負輸入端電壓v-保持不變,vs1(其值為負電壓)增大,正輸入端電壓v+降低,直至v+<v-,比較器n1輸出低電平,電路進入過流保護;
(2)當正路帶載正常,負路過載時,vs1不變,比較器n1正輸入端電壓v+保持不變,vs2(其值為正電壓)增大,負輸入端電壓v-升高,直至v+<v-,比較器n1輸出低電平,電路進入過流保護;
(3)當正、負路均過載時(帶平衡載),vs1(其值為負電壓)增大,比較器n1正輸入端電壓v+降低,vs2(其值為正電壓)增大,負輸入端電壓v-升高,直至v+<v-,比較器n1輸出低電平,電路進入過流保護。
本發(fā)明同時利用兩個電阻rs1和rs2分別對雙路dc/dc變換器的每路輸出電流進行取樣,并對取樣信號進行一定的直流電壓偏置后,分別送到同一比較器n1的兩個輸入端,互為比較的基準電壓,為了保證兩路輸出在未過載時能正常工作,在分別過載和兩路同時過載的情況下均能實現過流保護功能,通過設置不同的偏置電壓,使電路正常工作時,v+﹥v-,讓比較器n1輸出高電平。當電路中有任何一路出現過載時,v+﹤v-,比較器n1輸出低電平,通過控制dc/dc變換器的誤差放大器使電路進入過流保護。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。