一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路的製作方法
2023-06-20 14:43:11 1
專利名稱：一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及欠壓保護電路技術領域，尤其涉及一種帶有遲滯功能的欠壓保護 電路。
背景技術：
一般開關電源的輸入電壓端都會設置有欠壓保護電路，以防止輸入電壓過低時， 對負載造成損害。目前，開關電源的輸入電壓端的欠壓保護電路主要包括有比較電路、輸出單元電 路，比較電路的基準電壓輸入端設置有參考基準單元電路，比較電路的檢測電壓輸入端設 置有輸入電壓檢測單元電路，比較電路的輸出端通過輸出單元電路與開關管的柵極連接， 開關管的漏極與開關電源的控制端連接。比較電路通過輸入電壓檢測單元電路檢測開關電 源的輸入電壓，並與基準電壓進行比較，當開關電源的輸入電壓高於欠壓保護設定電壓時， 比較電路的輸出端輸出低電平，開關管截止，使開關電源開啟並正常工作；當開關電源的輸 入電壓低於欠壓保護設定電壓時，比較電路的輸出端輸出高電平，開關管導通，使開關電源 關斷並停止工作。但是，現有技術中開關電源的輸入電壓端的欠壓保護電路均不具有遲滯 功能，當開關電源的輸入電壓在欠壓保護設定電壓附近波動時，就會造成開關管時而截止、 時而導通，導致開關電源跟隨著頻繁地開啟或關斷，久而久之就會損壞開關管，甚至影響開 關電源的整機性能。
發明內容本實用新型的目的在於針對現有技術的不足而提供一種帶有遲滯功能的欠壓保 護電路，其通過遲滯單元電路使開關電源的輸入電壓必須較高於欠壓保護設定電壓，才能 重新開啟開關電源，從而避免開關電源的輸入電壓在欠壓保護設定電壓附近波動時開關電 源的頻繁開啟或關斷。本實用新型的目的通過以下技術措施實現一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路， 它包括有比較電路、輸出單元電路、參考基準單元電路、輸入電壓檢測單元電路、開關管Q2， 還包括有遲滯單元電路，輸入電壓檢測單元電路包括電阻Rl、R2，電阻Rl —端與開關電源 的輸入電壓端連接，電阻Rl另一端與電阻R2 —端、比較電路的檢測電壓輸入端連接，電阻 R2另一端接地；遲滯單元電路包括電阻R3、場效應管Q1，電阻R3 —端與電阻R2 —端連接， 電阻R3另一端與場效應管Ql的漏極連接，場效應管Ql的柵極與比較電路的輸出端連接， 場效應管Ql的源極接地。所述參考基準單元電路包括電阻R4、穩壓晶片U2，電阻R4—端與開關電源的輸入 電壓端連接，電阻R4另一端與穩壓晶片U2的陰極、比較電路的基準電壓輸入端連接，穩壓 晶片U2的參考極與比較電路的基準電壓輸入端連接，穩壓晶片U2的陽極接地。所述穩壓晶片U2的型號為TL431。所述輸出單元電路包括電阻R5、R6，電容Cl ；電阻R5—端與比較電路的輸出端連
3接，電阻R5另一端與電阻R6 —端、電容Cl 一端、開關管Q2的柵極連接，開關管Q2的漏極 與開關電源的控制端連接，電阻R6另一端、電容Cl另一端、開關管Q2的源極均接地。所述比較電路採用型號為LM358的集成電路晶片U1A，集成電路晶片UlA的第1腳 為比較電路的輸出端，集成電路晶片UlA的第2腳為比較電路的檢測電壓輸入端，集成電路 晶片UlA的第3腳為比較電路的基準電壓輸入端。本實用新型有益效果在於本實用新型包括有比較電路、輸出單元電路、參考基準 單元電路、輸入電壓檢測單元電路、開關管Q2，還包括有遲滯單元電路，輸入電壓檢測單元 電路包括電阻R1、R2，電阻Rl —端與開關電源的輸入電壓端連接，電阻Rl另一端與電阻R2 一端、比較電路的檢測電壓輸入端連接，電阻R2另一端接地；遲滯單元電路包括電阻R3、場 效應管Q1，電阻R3 —端與電阻R2 —端連接，電阻R3另一端與場效應管Ql的漏極連接，場 效應管Ql的柵極與比較電路的輸出端連接，場效應管Ql的源極接地。當開關電源的輸入 電壓因低於欠壓保護電路的欠壓保護設定電壓而關斷時，本實用新型遲滯單元電路的場效 應管Ql會因比較電路輸出的高電平而導通，使電阻R3與電阻R2並聯，進而使比較電路檢 測到的開關電源的輸入電壓比開關電源的實際輸入電壓要低，因此，開關電源的實際輸入 電壓必須較高於欠壓保護設定電壓，才能重新開啟開關電源，從而避免開關電源的輸入電 壓在欠壓保護設定電壓附近波動時開關電源的頻繁開啟或關斷。
圖1是本實用新型一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路的電路原理圖。在圖1中包括11——參考基準單元電路12——輸入電壓檢測單元電路13——輸出單元電路14——遲滯單元電路。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明，如圖1所示，本實用新型提供的一 種帶有遲滯功能的欠壓保護電路，它包括有比較電路、輸出單元電路13、參考基準單元電路 11、輸入電壓檢測單元電路12、開關管Q2、遲滯單元電路14，比較電路通過輸入電壓檢測單 元電路12檢測開關電源的輸入電壓，並與參考基準單元電路11輸入的基準電壓進行比較， 比較電路的輸出端通過輸出單元電路13與開關管的柵極連接，開關管的漏極與開關電源 的控制端(CONTROL)連接，使得開關管可以控制開關電源的開啟或關斷；輸入電壓檢測單 元電路12包括電阻Rl、R2，電阻Rl —端與開關電源的輸入電壓端(VIN)連接，電阻Rl另 一端與電阻R2 —端、比較電路的檢測電壓輸入端連接，電阻R2另一端接地；遲滯單元電路 14包括電阻R3、場效應管Q1，電阻R3 —端與電阻R2 —端連接，電阻R3另一端與場效應管 Ql的漏極(D)連接，場效應管Ql的柵極(G)與比較電路的輸出端連接，場效應管Ql的源極 (S)接地(GND)。參考基準單元電路11包括電阻R4、穩壓晶片U2，電阻R4 —端與開關電源的輸入 電壓端連接，電阻R4另一端與穩壓晶片U2的陰極(K)、比較電路的基準電壓輸入端連接，穩 壓晶片U2的參考極(R)與比較電路的基準電壓輸入端連接，穩壓晶片U2的陽極(A)接地； 參考基準單元電路11形成基準電壓並從穩壓晶片U2的參考極(R)輸入至比較電路的基準電壓輸入端；其中，穩壓晶片U2的型號為TL431。輸出單元電路13包括電阻R5、R6，電容Cl ；電阻R5—端與比較電路的輸出端連 接，電阻R5另一端與電阻R6 —端、電容Cl 一端、開關管Q2的柵極連接，開關管Q2的漏極 與開關電源的控制端連接，電阻R6另一端、電容Cl另一端、開關管Q2的源極均接地；輸出 單元電路13起到限流、濾波等作用。比較電路採用型號為LM358的集成電路晶片U1A，集成電路晶片UlA的第1腳為比 較電路的輸出端，集成電路晶片UlA的第2腳為比較電路的檢測電壓輸入端，集成電路晶片 UlA的第3腳為比較電路的基準電壓輸入端，其中，集成電路晶片UlA的第8腳為電源腳，其 與開關電源的供電電源(VCC)連接；集成電路晶片UlA的第4腳為接地腳，其接地。當然，上述電子元器件的型號及參數僅供參考，在具體實施本技術方案時，其型號 及參數值可根據實際環境進行修改。本實用新型可應用於液晶電視等電器產品的開關電源中，在使用時，當開關電源 的輸入電壓端的輸入電壓高於欠壓保護電路的欠壓保護設定電壓時，集成電路晶片UlA通 過第2腳檢測到的電壓大於參考基準單元電路11輸入的基準電壓，此時，集成電路晶片UlA 的第1腳輸出低電平，使開關管Q2截止，從而使開關電源開啟並正常工作，同時，場效應管 Ql截止，電阻R3不接地。當開關電源的輸入電壓端的輸入電壓低於欠壓保護電路的欠壓保護設定電壓時， 集成電路晶片UlA通過第2腳檢測到的電壓小於參考基準單元電路11輸入的基準電壓，此 時，集成電路晶片UlA的第1腳輸出高電平，使開關管Q2導通，從而使開關電源關斷並停止 工作，以保護開關電源；同時，由於集成電路晶片UlA的第1腳輸出的高電平，傳送至場效應 管Ql的柵極，使場效應管Ql導通，電阻R3接地，即電阻R3與電阻R2並聯，由於電阻R3與 電阻R2並聯的總電阻值一定小於電阻R2本身的電阻值，所以，使得集成電路晶片UlA通過 第2腳檢測到的電壓降低，即集成電路晶片UlA檢測到的開關電源的輸入電壓比開關電源 的實際輸入電壓要低，從而使欠壓保護設定電壓與開關電源的啟動電壓之間存在一定的壓 差(即遲滯電壓壓差)，實現了遲滯功能，因此，開關電源的實際輸入電壓必須較高於欠壓保 護設定電壓，即達到啟動電壓，才能重新開啟開關電源，這樣可以避免開關電源的輸入電壓 在欠壓保護設定電壓附近波動時開關電源的頻繁開啟或關斷，較好地保護了開關管，保證 了開關電源的整機性能。其中，遲滯電壓壓差的大小可以通過調節電阻R2、R3的阻值來調 節。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實 用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普 通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本 實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路，它包括有比較電路、輸出單元電路、參考基準單 元電路、輸入電壓檢測單元電路、開關管Q2，其特徵在於還包括有遲滯單元電路，輸入電 壓檢測單元電路包括電阻R1、R2，電阻Rl —端與開關電源的輸入電壓端連接，電阻Rl另一 端與電阻R2 —端、比較電路的檢測電壓輸入端連接，電阻R2另一端接地；遲滯單元電路包 括電阻R3、場效應管Q1，電阻R3 —端與電阻R2 —端連接，電阻R3另一端與場效應管Ql的 漏極連接，場效應管Ql的柵極與比較電路的輸出端連接，場效應管Ql的源極接地。
2.根據權利要求1所述的帶有遲滯功能的欠壓保護電路，其特徵在於所述參考基準 單元電路包括電阻R4、穩壓晶片U2，電阻R4 —端與開關電源的輸入電壓端連接，電阻R4另 一端與穩壓晶片U2的陰極、比較電路的基準電壓輸入端連接，穩壓晶片U2的參考極與比較 電路的基準電壓輸入端連接，穩壓晶片U2的陽極接地。
3.根據權利要求2所述的帶有遲滯功能的欠壓保護電路，其特徵在於所述穩壓晶片 U2的型號為TL431。
4.根據權利要求1所述的帶有遲滯功能的欠壓保護電路，其特徵在於所述輸出單元 電路包括電阻R5、R6，電容Cl ；電阻R5 —端與比較電路的輸出端連接，電阻R5另一端與電 阻R6 —端、電容Cl 一端、開關管Q2的柵極連接，開關管Q2的漏極與開關電源的控制端連 接，電阻R6另一端、電容Cl另一端、開關管Q2的源極均接地。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的帶有遲滯功能的欠壓保護電路，其特徵在於 所述比較電路採用型號為LM358的集成電路晶片U1A，集成電路晶片UlA的第1腳為比較電 路的輸出端，集成電路晶片UlA的第2腳為比較電路的檢測電壓輸入端，集成電路晶片UlA 的第3腳為比較電路的基準電壓輸入端。
專利摘要本實用新型涉及欠壓保護電路技術領域，尤其涉及一種帶有遲滯功能的欠壓保護電路，其包括有比較電路、輸出單元電路、參考基準單元電路、輸入電壓檢測單元電路、開關管Q2、遲滯單元電路，輸入電壓檢測單元電路包括電阻R1、R2，電阻R1一端與開關電源的輸入電壓端連接，電阻R1另一端與電阻R2一端、比較電路的檢測電壓輸入端連接，電阻R2另一端接地；遲滯單元電路包括電阻R3、場效應管Q1，電阻R3一端與電阻R2一端連接，電阻R3另一端與場效應管Q1的漏極連接，場效應管Q1的柵極與比較電路的輸出端連接。本實用新型可以避免開關電源的輸入電壓在欠壓保護設定電壓附近波動時開關電源的頻繁開啟或關斷。
文檔編號H02H7/10GK201846066SQ201020615559
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者張興德, 曹爽秀, 李來源 申請人:東莞市奧源電子科技有限公司