一種電源短路保護裝置的製作方法
2023-06-09 21:45:21 2
專利名稱：一種電源短路保護裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源領域，尤其涉及主控晶片為脈寬調製器的電源。
背景技術：
一般電源的短路保護電路採取的方式主要是檢測電源的輸入或輸出電流，對電流檢測信號進行處理，當該信號大於某一值後，認為電源處於短路狀態，然後通過對該信號的處理，使電源停止工作，以達到保護的目的。目前處理方式主要有以下四種方式一當電流檢測信號大於某一值後，拉低電源的遙控端，使電源停止工作，本方式只適用於遙控端為低時關斷型模塊。
方式二當電流檢測信號大於某一值後，拉低電源主控晶片的補償端，使電源停止工作。
方式三當電流檢測信號大於某一值後，拉低電源主控晶片的電源端，使電源停止工作。
方式四當電流檢測信號大於某一值後，拉低電源主控晶片的輸出參考電壓端，使電源停止工作。
目前的這四種方式採取的都當電流檢測信號大於某一值後，拉低某一處的電位，使電源停止工作，以達到保護的目的。而拉低一般都是通過三極體實現的，因為如果通過運放則電路會複雜很多。這些電路的共同特點決定了它們有其特定的缺點，這就是如果被拉點電位很高，如方式三和方式四，三極體飽和導通則易於損壞，如不飽和導通，則短路電流會很大；如果被拉點電位較低，如方式一和方式二，三極體不飽和導通則短路電流會很大，飽和導通又容易引起誤保護。這就使得這些保護電路調試起來很難，而且效果不能做到很好。
針對短路保護問題，美國IPD公司曾提出了一種新的電路通過555電路用脈衝電壓啟動控制電路，利用短路時輔助電源繞組不能提供足夠的能量的自然特性，實現短路保護功能。該電路能較好的實現短路保護，但由於增加的555啟動電路，該電路顯得很繁雜。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種短路保護電路，避免現有短路保護電路繁雜或保護性能不好的缺點。
本發明提供了一種短路保護裝置，其核心思想就是對於脈寬調製晶片，除了拉低其電源端或參考電壓端或補償端電位能關斷其輸出，抬高某端電位，也能關斷其輸出。如抬高電流控制型晶片的電流檢測端到某一值，也就能關斷其輸出。本發明就是要通過抬高控制晶片的某端電位，來實現短路保護。
本發明的技術方案如下基準高電壓產生電路產生的電壓值要大於或等於晶片的高電位保護值，電流採樣電路在採樣信號大於或等於短路保護值時控制開關導通，使得基準高電壓產生電路通過開關與晶片的高電位保護端相連，從而關斷電源的輸出，達到保護的目的。
由於本發明是通過抬高電位來實現短路保護，從而避免了傳統電路由於要拉低電位而帶來的缺點，能用簡單的電路很好地實現短路保護功能。既節省成本，又能夠提高可靠性，而且還可以減小電路的體積，特別對於某些體積受限制的電源尤其重要。
圖1是本發明的原理示意圖。
圖2是本發明的具體實施例。
圖3是本發明的另一個具體實施例。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述圖1是本發明的原理示意圖。D1是電源的主控晶片，HiDown端是其一個埠，如果該埠的電位高於某一值則晶片關斷；Vh端是基準高電壓產生電路提供的一個高電位，該電位值應足以使D1關斷；Is端是電流採樣電路的檢測信號S1是一個開關；當Is端信號大於或等於所要求的短路保護值時，開關S1導通，將Vh端的電位連接到D1的HiDown端，使D1關斷輸出，從而使電源關斷，達到短路保護的目的。
下面通過一個實施例，對本發明進行進一步具體分析。
圖2是本發明的一個實施例。這是一個DC-DC變換電源，輸入36V～72VDC，輸出12VDC，滿載輸出電流為8A。主控晶片D2是UC3843，這是一種電流控制型晶片，當其Isense端電位大於1V後，其輸出會關斷。
所述的基準高電壓產生電路包括電源的輸入正端通過第三電阻R3和第二穩壓管VD2的陰極相連，第二穩壓管VD2陽極和電源的輸入負端相連，以產生大於或等於晶片的高電位保護電壓值；所述的開關是通過以下方式實現的第二PNP三極體VT2的發射極與第二穩壓管VD2的陰極相連，其集電極通過第四電阻R4和晶片D2的Isense端相連；其基極和第一NPN三極體VT1的集電極相連；第一NPN三極體VT1的發射極與電源的輸入負端相連；其基極通過第二電阻R2和電源的輸入負端相連；所述的電流採樣電路的實現如下第一二極體VD1的陽極和與採樣端Is相連；VD1的陰極通過第一電容C1與電源的輸入負端相連；同時其陰極與第一電阻R1相連；第一電阻R1的另一端通過第二電阻R2與電源的輸入負端相連。
圖中Vin+端是電源的輸入電壓正端，在第二穩壓管VD2上得到一個穩定的電壓，本例中，VD2選用的是13V的穩壓管，故VD2可以得到13V的穩定電壓。Is端是電流檢測端，通過第一二極體VD1和第一電容C1的整流濾波，可以在第一電容C1上得到一個直流電壓，這個電壓通過第一電阻R1、第二電阻R2進行分壓，控制第一NPN三極體VT1的開關。本例中，設定當輸出電流大於10A時，進行短路保護。也就是通過調整R1、R2參數，當輸出電流大於10A時，將VT1導通，這樣，VD2上的電壓就會通過VT2與D2的Isense端相連，使Isense電位迅速上升致1V以上，關斷輸出，從而達到短路保護的目的。
圖3是本發明的另一個實施例。這也是一個DC-DC變換電源，主控晶片D3是SG3525A，這是一種電壓控制型晶片，當其10腳電位大於為高電平時，其輸出會關斷。圖中Vin+端是電源的輸入電壓正端，通過第三電阻R3和第二穩壓管VD2，可以在VD2上得到一個穩定的電壓。Is端是電流檢測端，通過第一二極體VD1和第一電容C1的整流濾波，可以在第一電容C1上得到一個直流電壓，這個電壓通過第一電阻R1、第二電阻R2進行分壓，控制第一NPN三極體VT1的開關。當輸出電流大於設定電流時，VT1導通，這樣，第二穩壓管VD2上的電壓就會通過VT2與D3的10腳相連，使10腳電位迅速上升，關斷輸出，從而達到短路保護的目的。
本發明所公開的短路保護裝置，可以廣泛地用於需要短路保護功能的電源。採用本發明可以使短路保護電路做到簡、可靠。因此本發明具有很強的實用價值。
權利要求
1.一種電源短路保護裝置，電流採樣電路在採樣信號大於或等於短路保護值時控制開關導通，使得基準高電壓產生電路通過開關與晶片的高電位保護端相連。
2.根據權利要求1所述的一種電源短路保護裝置，其特徵在於所述的基準高電壓產生電路實現如下電源的輸入正端通過第三電阻R3和第二穩壓管VD2的陰極相連，第二穩壓管VD2陽極和電源的輸入負端相連，以產生大於或等於晶片的高電位保護電壓值；所述的開關實現如下第二PNP三極體VT2的發射極與第二穩壓管VD2的陰極相連，其集電極通過第四電阻R4和晶片D2的Isense端相連；其基極和第一NPN三極體VT1的集電極相連；第一NPN三極體VT1的發射極與電源的輸入負端相連；其基極通過第二電阻R2和電源的輸入負端相連；所述的電流採樣電路的實現如下第一二極體VD1的陽極和與採樣端Is相連；VD1的陰極通過第一電容C1與電源的輸入負端相連；同時其陰極與第一電阻R1相連；第一電阻R1的另一端通過第二電阻R2與電源的輸入負端相連。
全文摘要
一種電源短路保護裝置,涉及電源領域,基準高電壓產生電路產生的電壓值要大於或等於晶片的高電位保護值,電流採樣電路在採樣信號大於或等於短路保護值時控制開關導通,使得基準高電壓產生電路通過開關與晶片的高電位保護端相連。從而關斷電源的輸出,達到保護的目的。本發明能用簡單的電路很好地實現短路保護功能；既節省成本,又能夠提高可靠性,而且還可以減小電路的體積,只對於某些體積受限制的電源尤其重要。
文檔編號H02H3/26GK1423387SQ0113902
公開日2003年6月11日 申請日期2001年11月30日 優先權日2001年11月30日
發明者丁賢后 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所