电源短路保护电路制造技术

本发明专利技术提供一种电源短路保护电路，其包括电压检测模块、开关控制模块以及延时保持模块，其利用电压检测模块对与电源的输出端短路相关的电压进行检测，基于检测出的电压来判断电源的输出端是否产生短路，当判断为电源的输出端产生短路时，向控制所述控制IC的输出/停止输出脉冲宽度调制信号的端子输出控制信号。根据该电源短路保护电路，无论电源电路中的控制IC是否具备短路保护功能，都能够可靠地使控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，实现短路保护的目的，并且能够降低在电源输出短路时输出电流的有效值。

【技术实现步骤摘要】
电源短路保护电路
本专利技术涉及一种电源的输出短路保护电路。
技术介绍
电源作为电器必不可少的一部分，一直是电器正常运转的重要保证之一。特别是，开关电源具有体积小、重量轻、转换效率高等特点，被广泛应用于工业控制、通信办公、家庭消费等领域的各种电子设备中。电源一般由用于脉冲宽度调制（PulseWidthModulation：PWM）的控制集成电路（以下，简称为控制IC）、功率场效应晶体管或者三极管等开关元件以及变压器等元件构成。根据电子设备的不同，该电子设备所使用的电源也采用不同的技术规格和指标，尤其是过电压、过热等各种保护功能的技术规格和指标。在电源的负载出现故障时，输出电流往往会增大，甚至会导致输出端发生短路，此时，需要迅速地关断电源，防止过大的电流烧坏设备的其它元件或线路。因此，输出短路保护功能作为电源的很重要的功能而备受关注。为了达到短路保护目的，通常，控制IC会对与输出端电压或者电流相关的信号进行检测，并判断是否出现短路状况，以停止输出或输出PWM信号。目前，很多控制IC自身就具备初级侧过功率的短路保护功能。以检测反映输出端电压的初级侧控制IC供电电压值为例，如图1所示，在输出端出现短路，并且短路输出功率达到初级侧过功率的阈值时，变压器的用于给控制IC供电的初级线圈T1两端的电压开始下降，由此，经由电阻R7、整流二极管D1和平滑电容C3之后直接供给控制IC的电源端VCC的电压下降，当电源端VCC下降到由控制IC规定的阈值以下时，控制IC内部的短路保护功能工作，停止输出PWM信号，电源不进行输出。其中，在图1中的左侧部分的两个分压用电阻R1、R2，在电源启动时，对电容C3进行充电，以使控制IC启动。然而，在电源的输出为低电压、大电流的情况下，例如，在输出电压在5V以下，输出电流为10A以上的情况下，在电源电路的输出端出现短路时，由于变压器的漏感大，或者次级短路输出阻抗过大等原因，虽然短路时输出功率的变化达到了初级一侧过功率的阈值，但是，图1中的变压器的初级线圈T1两端的电压并不能下降到使控制IC停止输出PWM信号的规定的阈值以下，即使是具备初级侧过功率的短路保护功能的控制IC也不能够实现短路保护。再比如，当电源为多路输出时，在其中一路输出出现短路，其它路输出空载的情况下，短路输出功率虽然能够使电源的初级一侧达到过功率的阈值，但是初级侧的控制IC的电源端VCC的电压不能下降到使控制IC停止输出PWM信号的规定的阈值以下。即使是具备初级侧过功率的短路保护功能的控制IC也不能够实现短路保护。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，本专利技术的目的在于，提供一种在电源的输出端产生短路时能够可靠地使控制IC停止输出脉冲宽度调制信号的电源保护电路。根据本专利技术的一个技术方案，本专利技术提供一种电源短路保护电路，其在具有用于输出脉冲宽度调制信号的控制IC的电源的输出端产生短路时，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号。所述电源短路保护电路包括：电压检测模块，其第一输入端与检测反映电源的输出端的短路状况的电压的端子连接，第二输入端与接收基准电压的端子连接，基于对所述反映电源的输出端的短路相关状况的电压和所述基准电压进行比较的结果，从输出端输出检测判断信号；延时保持模块，其输入端与所述电压检测模块的输出端连接，基于所述检测判断信号，从输出端输出开关信号；开关控制模块，其输入端与所述延时保持模块的输出端连接，输出端与控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的控制端子连接，根据来自所述延时保持模块的开关信号，从与所述控制端子连接的输出端输出控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的信号。所述延时保持模块基于所述检测判断信号，向所述开关控制模块输出所述开关信号，所述开关控制模块根据所述开关信号，在由所述延时保持模块规定的延时时间之内，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，并且，在经过所述延时时间之后，使所述控制IC输出脉冲宽度调制信号。优选地，所述电压检测模块具有：两个以上串联连接的分压电阻，位于最上游的分压电阻的上游端为所述电压检测模块的第一输入端，位于最下游的分压电阻的下游端接地。对通过所述分压电阻分压得到的电压和所述基准电压进行比较的比较元件，第一端与从所述两个以上串联连接的分压电阻之间的一个以上连接点中选择的一个连接点连接，第二端为所述电压检测模块的第二输入端，第三端为所述电压检测模块的输出端。优选地，所述电压检测模块还具有旁路电容，该旁路电容的一端与所述选择的一个连接点连接，另一端接地。优选地，所述延时保持模块包括并联连接的放电电阻和电容，所述放电电阻和所述电容的第一连接点为所述延时保持模块的输出端，所述放电电阻和所述电容的第二连接点接地，所述延时保持模块的输出端与所述延时保持模块的输入端连接。更优选地，取代所述延时保持模块的输出端与所述延时保持模块的输入端连接，还能够在所述延时保持模块的输入端与所述延时保持模块的输出端之间还连接有充电电阻。优选地，所述开关控制模块包括一个开关元件，所述开关元件的第一端为所述开关控制模块的输入端，第二端为所述开关控制模块的输出端，第三端接地。优选地，所述电压检测模块包括用于分压的两个串联连接的第一、第二分压电阻以及一个三极管，所述第一分压电阻的一端为所述电压检测模块的第一输入端，另一端与所述第二分压电阻的一端和所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极为所述电压检测模块的第二输入端，集电极为所述电压检测模块的输出端，所述第二分压电阻的另一端接地。所述延时保持模块包括并联连接的一个放电电阻和一个电容，所述放电电阻和所述电容的第一连接点为所述延时保持模块的输出端，所述放电电阻和所述电容的第二连接点接地，所述延时保持模块的输出端与所述延时保持模块的输入端连接。所述开关控制模块包括一个功率场效应晶体管，所述功率场效应晶体管的栅极为所述开关控制模块的输入端，漏极为所述开关控制模块的输出端，源极接地。更优选地，所述电压检测模块还具有一个旁路电容，该旁路电容的一端与所述三极管的基极连接，另一端接地。另外，还能够取代所述延时保持模块的输出端与所述延时保持模块的输入端连接，还能够在所述延时保持模块的输入端与所述延时保持模块的输出端之间还连接有充电电阻。根据本专利技术的电源短路保护电路，在电源电路的输出端出现短路时，无论电源电路中的控制IC是否具备短路保护功能，都能够可靠地停止用于进行脉冲宽度调制的控制IC的输出动作，大幅度降低输出电流的有效值，实现短路保护的目的。附图说明图1是表示在现有技术中的控制IC自身能够实现短路保护的电路图。图2是表示本专利技术的电源短路保护电路的模块的示意图图3是表示本专利技术的电源短路保护电路的具体例的电路图。图4是表示在图3示出的电源短路保护电路工作下的控制IC的电源端的电压以及电路的输出电流的波形图。具体实施方式参照附图，对本专利技术的电源短路保护电路1的实施方式进行详细的说明。其中，为了便于说明，对相同的元件标注相同的附图标记。图2是表示本专利技术的电源短路保护电路1的模块的示意图。电源短路保护电路1包括：电压检测模块11，其具有两个输入端和一个输出端，第一输入端与控制IC的电源端VCC连接，由此来检测控制IC的电源端VCC的电压，该控制IC的电源端VCC的电压是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源短路保护电路，其在具有用于输出脉冲宽度调制信号的控制IC的电源的输出端产生短路时，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，其特征在于，包括：电压检测模块，其第一输入端与检测反映电源的输出端的短路状况的电压的端子连接，第二输入端与接收基准电压的端子连接，基于对所述反映电源的输出端的短路相关状况的电压和所述基准电压进行比较的结果，从输出端输出检测判断信号，延时保持模块，其输入端与所述电压检测模块的输出端连接，基于所述检测判断信号，从输出端输出开关信号，开关控制模块，其输入端与所述延时保持模块的输出端连接，输出端与控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的控制端子连接，根据来自所述延时保持模块的开关信号，从与所述控制端子连接的输出端输出控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的信号；所述延时保持模块基于所述检测判断信号，向所述开关控制模块输出所述开关信号，所述开关控制模块根据所述开关信号，在由所述延时保持模块规定的延时时间之内，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，并且，在经过所述延时时间之后，使所述控制IC输出脉冲宽度调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种电源短路保护电路，其在具有用于输出脉冲宽度调制信号的控制IC的电源的输出端产生短路时，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，其特征在于，包括：电压检测模块，其第一输入端与电源端子连接，第二输入端与接收基准电压的端子连接，基于对所述电源端子的电压和所述基准电压进行比较的结果，从输出端输出检测判断信号，延时保持模块，其输入端与所述电压检测模块的输出端连接，基于所述检测判断信号，从输出端输出开关信号，开关控制模块，其输入端与所述延时保持模块的输出端连接，输出端与控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的控制端子连接，根据来自所述延时保持模块的开关信号，从与所述控制端子连接的输出端输出控制所述控制IC输出/停止输出脉冲宽度调制信号的信号；所述延时保持模块基于所述检测判断信号，向所述开关控制模块输出所述开关信号，所述开关控制模块根据所述开关信号，在由所述延时保持模块规定的延时时间之内，使所述控制IC停止输出脉冲宽度调制信号，并且，在经过所述延时时间之后，使所述控制IC输出脉冲宽度调制信号，所述电压检测模块包括用于分压的两个串联连接的第一、第二分压电阻以及一个三极管，所述第一分压电阻的一端为所述电压检测模块的第一输入端，另一端与所述第二分压电阻的一端和所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极为所述电压检测模块的第二输入端，集电极为所述电压检测模块的输出端，所述第二分压电阻的另一端接地。2.如权利要求1所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述延时保持模块包括并联连接的放电电阻和电容，所述放电电阻和所述电容的第一连接点为所述延时保持模块的输出端，所述放电电阻和所述电容的第二连接点接地，所述延时保持模块的输出端与所述延时保持模块的输入端连接。3.如权利要求1所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述延时保持模块包括并联连接的放电电阻和电容，所述放电电阻和所述电容的第一连接点为所述延时保持模块的输出端，所述放电电阻和所述电容的第二连接点接地，在所述延时保持模块的输入端与所述延时保持模块的输出端之间还连接有充电电阻。4.如权利要求1所述的电源短路保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括一个开关元件，所述开关元件的第一端为所述开关控制模块的输入端，第二端为所述开关控制模块的输出端，第三端接地。5.一种电源短路保护电路，其在具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁小辉，马骞，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP