一種電源限流保護電路的製作方法

2023-04-22 20:09:21 1

專利名稱：一種電源限流保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種保護電路，具體是指一種電源限流保護電路，其屬於電路電子元器件的技術領域。
背景技術：
在現有的技術中，逆變電源限流保護電路在限流環退出時，由於電壓環處於飽和狀態，當負載恢復正常，限流環退出時，由於電壓環已經飽和，容易造成輸出過壓振蕩損壞器件。對比文件1，專利號為00246402. 0的中國專利文獻中公開了一種高頻開關電源輸出短路限流控制器，包括限流調節器和電壓比較器，限流調節器的第一輸入端與其輸出之間接反饋電容，其第二輸入端接限流設定值分壓支路；電壓比較器的第一輸入端接輸出電壓短路取樣值分壓支路；限流設定值分壓支路的分壓點至電壓比較器的輸出之間接隔離二極體。當電源輸出端短路時，它能將短路電流限制在一個較小的數值，以減小功率器件的電應力和熱應力，而當短路解除後又能自動恢復工作。本實用新型可用於全橋移相軟開關的高頻開關整流器。該限流方案由限流調節器和電壓比較器組成，該方案能迅速的對電源短路進行保護，但短路解除後存在輸出電壓振蕩問題。對比文件2，專利號為200820147355. 3的中國專利文獻中公開了一種限流保護電路，本實用新型在限流取樣電路和PWM晶片之間加入限流保護電路，利用比較器U 1、電容C 1 O 6、電阻R 2 3 O、三極體T Rl O、T R 1在限流保護時關斷P W M晶片，實現打嗝，且可調整打嗝關斷時間，從而進一步減小保護時的輸入功率，運用範圍廣泛，使用方便靈活，利於推廣。該對比文件給出了另一種限流保護方案，該方案利用比較器、阻容器件和三極體組成限流保護，是一種打嗝式的保護，保護時會增加輸出電壓紋波。
發明內容有鑑於上述現有的電源保護電路中存在電壓環退飽和振蕩問題，本實用新型的目的提出一種新的電源限流保護電路，該保護電路能高效的保護功率器件，使其電應力始終處於設計值之內，而且克服了常規限流保護退出的電壓環路振蕩問題。為了實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案如下一種電源限流保護電路，該限流保護電路包括限流電路110、電壓PI調節器120、 電流PI調節器130、PWM信號生成電路140和功率變換電路150，所述的功率變換電路150 的輸出端接限流電路110，電壓PI調節器120的輸出端接電流PI調節器130的輸入端，作為電流PI調節器130的給定，電流PI調節器130的輸出作為PWM信號生成電路140的調製波調製PWM脈衝。所述的電源限流保護電路，所述的限流電路110包括串聯的第一電阻Rl和第二電阻R2、電解電容EC2、三極體Q1，第一二極體V6、第二二極體V7，第一運算放大器附、第二運算放大器N2，基準電壓經第一電阻R1、第二電阻R2串聯分壓，電解電容EC2與第二電阻R2並聯，三極體Ql的集電極接電解電容EC2的陽極，第二運算放大器N2的7腳經第二二極體V7接三極體Ql的基極，三極體Ql的發射極接地；第一二極體V6的陰極接第一運算放大器附的7腳、同時接第二運算放大器N2的6腳，第一二極體V6的陽極接第一運算放大器 Nl的6腳、第二運算放大器N2的5腳，同時接電壓PI調節器120的輸出。所述的電源限流保護電路，所述的三極體Ql採用PNP管或者NPN管。所述的電源限流保護電路，所述的電壓PI調節器120採用通用運算放大器構成； 所述的電流PI調節器130採用通用運算放大器構成。所述的電源限流保護電路，所述的PWM信號生成電路140包括IC晶片141和放大電路142，所述的IC晶片141的緩起控制引腳與緩起電路120的輸出端相連，IC晶片141 的輸出端與放大電路142的輸入端相連，放大電路142的輸出端接負載。所述的逆變電源的限流保護電路，所述的IC晶片141採用SG3525型號，或者，其他普通PWM控制IC也可以。使用本實用新型的有益效果在於在高效的實施限流保護的同時，消除了常規限流保護電路的輸出電壓振蕩問題。

圖1是本發明的電路原理圖；圖2是本發明的一個保護信號時序圖；圖中110限流保護電路120電壓PI調節器 130電流PI調節器140 PWM信號生成部分 150功率變換電路
具體實施方式
以下結合附圖1和實施例對本實用新型作進一步的說明如圖1所示，一種電源限流保護電路，該限流保護電路包括限流電路110、電壓PI 調節器120、電流PI調節器130、PWM信號生成電路140和功率變換電路150，所述的功率變換電路150的輸出端接限流電路110，電壓PI調節器120的輸出端接電流PI調節器130 的輸入端，作為電流PI調節器130的給定，電流PI調節器130的輸出作為PWM信號生成電路140的調製波調製PWM脈衝。所述的限流電路110包括串聯的第一電阻Rl和第二電阻R2、電解電容EC2、三極體Q1，第一二極體V6、第二二極體V7，第一運算放大器附、第二運算放大器N2，基準電壓經第一電阻R1、第二電阻R2串聯分壓，電解電容EC2與第二電阻R2 並聯，三極體Ql的集電極接電解電容EC2的陽極，第二運算放大器N2的7腳經第二二極體 V7接三極體Ql的基極，三極體Ql的發射極接地；第一二極體V6的陰極接第一運算放大器 Nl的7腳、同時接第二運算放大器N2的6腳，第一二極體V6的陽極接第一運算放大器附的6腳、第二運算放大器N2的5腳，同時接電壓PI調節器120的輸出；所述的三極體Ql採用PNP管或者NPN管；所述的電壓PI調節器120採用通用運算放大器構成；所述的電流PI 調節器130採用通用運算放大器構成；所述的PWM信號生成電路140包括IC晶片141和放大電路142，所述的IC晶片141的緩起控制引腳與緩起電路120的輸出端相連，IC晶片 141的輸出端與放大電路142的輸入端相連，放大電路142的輸出端接負載；所述的IC晶片141採用SG3525型號，或者，其他普通PWM控制IC也可以。此間說明的是，所述的功率變換電路150為現有技術的功率變換電路，PWM信號生成電路140中的放大電路142也採用現有技術的放大電路，採用本領域技術人員公知的技術，所以，這裡就不再進行重複描述。如圖2，當電源正常工作時，由電流設定電平高於電壓PI調節器輸出電壓，隔離二極體V6被反偏，對電源輸出無影響。當電源輸出端短路時，電壓PI調節器飽和，電流設定值小於電壓PI調節器輸出電壓，二極體V6導通，電源工作於恆流模式，同時N2檢測到V6 上的正向壓降，N2的7腳輸出高電平給三極體的基極一個正向激勵，將電容EC2上電壓拉到零電壓，使電壓PI調節器復位，使其退飽和。本發明的特點其一，電源啟動是，由於R1、R2、EC2構成RC緩起電路，使電源電壓慢慢建立。其二，當電源出現短路時，能將輸出電流限定的保護值之內，從而降低了功率器件的電應力和熱損耗。其三，短路保護後能將電壓PI調節器復位，避免了電壓PI調節器的飽和造成的輸出電壓振蕩。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種電源限流保護電路，其特徵在於該限流保護電路包括限流電路(110)、電壓 PI調節器(120)、電流PI調節器(130)、PWM信號生成電路(140)和功率變換電路(150)，所述的功率變換電路(150)的輸出端接限流電路(110)，電壓PI調節器(120)的輸出端接電流PI調節器(130)的輸入端，作為電流PI調節器(130)的給定，電流PI調節器(130)的輸出作為PWM信號生成電路(140)的調製波調製PWM脈衝。
2.根據權利要求1所述的電源限流保護電路，其特徵在於所述的限流電路(110) 包括串聯的第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)、電解電容(EC2)、三極體(Q1)，第一二極體 (V6)、第二二極體(V7)，第一運算放大器(W)、第二運算放大器(N2)，基準電壓經第一電阻 (Rl)、第二電阻(R2)串聯分壓，電解電容(EC2)與第二電阻(R2)並聯，三極體Oil)的集電極接電解電容(EC2)的陽極，第二運算放大器(N2)的7腳經第二二極體(V7)接三極體Oil) 的基極，三極體Oil)的發射極接地；第一二極體(V6)的陰極接第一運算放大器(Ni)的7 腳、同時接第二運算放大器(擬)的6腳，第一二極體(V6)的陽極接第一運算放大器(Ni) 的6腳、第二運算放大器(N2)的5腳，同時接電壓PI調節器(120)的輸出。
3.根據權利要求2所述的電源限流保護電路，其特徵在於所述的三極體Oil)採用 PNP管或者NPN管。
4.根據權利要求1所述的電源限流保護電路，其特徵在於所述的電壓PI調節器 (120)採用通用運算放大器構成；所述的電流PI調節器(130)採用通用運算放大器構成。
5.根據權利要求1所述的電源限流保護電路，其特徵在於所述的PWM信號生成電路 (140)包括IC晶片(141)和放大電路(142)，所述的IC晶片(141)的緩起控制引腳與緩起電路(120)的輸出端相連，IC晶片(141)的輸出端與放大電路(142)的輸入端相連，放大電路(142)的輸出端接負載。
6.根據權利要求5所述的電源限流保護電路，其特徵在於所述的IC晶片(141)所述的IC晶片(141)採用SG3525型號，或者，其他普通PWM控制IC。
專利摘要一種電源限流保護電路，該限流保護電路包括限流電路、電壓PI調節器、電流PI調節器、PWM信號生成電路和功率變換電路，所述的功率變換電路的輸出端接限流電路，電壓PI調節器的輸出端接電流PI調節器的輸入端，作為電流PI調節器的給定，電流PI調節器的輸出作為PWM信號生成電路的調製波調製PWM脈衝。本實用新型在高效的實施限流保護的同時，消除了常規限流保護電路的輸出電壓振蕩問題。
文檔編號H02M1/32GK202004634SQ20112012286
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者張先謀, 江燕興, 王振存, 竇偉, 許洪華 申請人:北京科諾偉業科技有限公司