过热保护的AC/DC电源模块制造技术

一种过热保护的AC/DC电源模块，包括晶体管，还包括采样单元，用于检测晶体管的温度，并输出采样电压；比较单元，耦接于采样单元，用于依据一基准电压和采样电压比较，当采样电压大于基准电压时输出计时信号；计时单元，耦接于比较单元，响应于计时信号开始计时，经过一预设时间后输出切断信号；继电器，该继电器包括继电器线圈和继电器常闭触点，该继电器线圈响应于切断信号工作，继电器常闭触点串接于上述的AC/DC电源模块的电源输入端，当计时单元接收到持续一预设时间的计时信号时，表示晶体管长时间处于高温状态，会存在烧毁的风险，该计时单元输出切断信号，使AC/DC电源模块的电源输入端断电。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及模块电源领域，特别涉及过热保护的AC/DC电源模块。
技术介绍
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(POL)电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。为了方便，现在人们用电源模块替换开关电源的人越来越多，高温对功率密度高的电源模块的可靠性影响极大，高温会导致电解电容的寿命降低，变压器漆包线的绝缘特性降低，晶体管损坏，材料老化，焊点脱落等现象，有统计资料表明，电子元件温度没升高2℃，可靠性便下降10％，对于电源模块的热设计，它包括两个层面：降低损耗和改善散热条件。一.元器件的损耗损耗是产生热量的直接原因，降低损耗是降低发热的根本。市面上有些厂家把发热元件包在模块内部，使得热量散不出去，这种方法有点自欺欺人。降低内部发热元件的损耗和温升才是硬道理。电源模块热设计的关键器件一般有：MOS管、二极管、变压器、功率电感、限流电阻等。其损耗如下：1.MOS管的损耗：导通损耗、开关损耗（开通损耗和关断损耗）；2.整流二极管的损耗：正向导通损耗；3.变压器、功率电感：铁损和铜损；4.无源器件（电阻、电容等）：欧姆热损耗。二.热设计在设计的初期，方案选择、元器件选择、PCB设计等方面都应当要考虑到热设计。公开号为CN101662221A的一篇中国专利公开了一种“高效率线性电源模块”中，它提出通过线性电源的电源调整管的输入端直接连接高压隔离开关电源变压器的次级电压，在电源调整管的输入和输出端取出采样电压，分别送到集成运算发达器的同向和反向输入端的做减法运算，将运算处的差值电压和设定压差比较后，用其误差电压和对高压隔离开关电源的输出电压进行控制，在所有不同段的输出电压和输出功率范围内，以及供电电压变化，电源调整管输出输入两端的压差始终能精确控制在其临界饱和的线性区，其功率消耗限制到最低，从而使线性电源的效率得到最大限度的提升；但是，这么设置对功率MOS管、变压器以及多个元器件的耐热性能以及电源模块的壳体散热效果要求较高，否则将会造成晶体管烧损以及线路老化使使用寿命减少等情况出现。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种过热保护的AC/DC电源模块，具有对AC/DC电源模块内部元器件过热时进行保护的特点，以提高AC/DC电源模块的使用寿命。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种过热保护的AC/DC电源模块，包括晶体管，还包括采样单元，用于检测晶体管的温度，并输出采样电压；比较单元，耦接于采样单元，用于依据一基准电压和采样电压比较，当采样电压大于基准电压时输出计时信号；计时单元，耦接于比较单元，响应于计时信号开始计时，经过一预设时间后输出切断信号；继电器，该继电器包括继电器线圈和继电器常闭触点，该继电器线圈响应于切断信号工作，继电器常闭触点串接于上述的AC/DC电源模块的电源输入端。通过采用上述技术方案，在AC/DC电源模块中电子板的集成密度极高，而晶体管的耐高温能力较差，所以温度较高时，会使晶体管损坏，所以设置一对晶体管温度进行采样的采样单元，并把晶体管的当前温度转换成点信号及采样电压输出，比较单元耦接于采样单元，用于依据一基准电压和采样电压进行比较，当采样电压大于基准电压时表示温度过高，此时，输出计时信号，为了防止采样单元的检测误差，或者晶体管一瞬间的温度过高，会使采样单元输出的采样电压大于基准电压，而晶体管也有一定的耐高温能力，所以设置了计时单元，该计时单元响应于计时信号开始计时，当接收到持续一预设时间的计时信号时，表示晶体管长时间处于高温状态，会存在烧毁的风险，该计时单元输出切断信号，使AC/DC电源模块的电源输入端断电。作为本技术的改进，所述采样单元包括串联设置的采样电阻和温敏电阻，所述采样电阻和温敏电阻耦接的节点输出采样电压。通过采用上述技术方案，采样单元包括串联设置的采样电阻和温敏电阻，温敏电阻具有随温度的变化而变化的特点，其优点具有：对温度灵敏、热惰性小、寿命长、体积小以及结构简单，相比较于温度传感器大大节省了成本，通过温敏电阻串联设置的采样电阻，利用电阻分压的原理在其耦接的节点处输出采样电压。作为本技术的改进，所述温敏电阻贴合所述晶体管设置。通过采用上述技术方案，把温敏电阻特和晶体管放置，一方面增加晶体管的散热效率，另一方面使温敏电阻对晶体管的温度的采样更为精准。作为本技术的改进，所述基准电压是由串联设置的两个电阻组成，两个所述电阻耦接的节点输出基准电压。通过采用上述技术方案，基准电压是由串联设置的两个电阻组成，利用电阻分压的原理在两个电阻耦接的节点处输出基准电压。作为本技术的改进，两个所述电阻至少一个为可调电阻。通过采用上述技术方案，把两个电阻至少一个设置为可调电阻，由于随着电源模块的使用年限增长，电源模块内部的元器件以及线路容易老化，其耐热效果更差，所以设置一可调电阻，通过调节可调电阻的阻值，使基准电压的取样更为精准。作为本技术的改进，所述比较单元包括比较器和NPN三极管，所述比较器的同向输入端耦接采样单元用于接收采样电压，所述比较器的反向输入端用于接收基准电压，所述比较器的输出端耦接NPN三极管的基极，所述NPN三极管的集电极耦接电源，所述NPN三级管的发射集耦接计时单元。通过采用上述技术方案，比较单元设置为比较器，利用比较器同向大于反向时输出高电平的这一定律，把比较器的同向输入端耦接采样单元，比较器的反向输入端用于接收基准电压，用于比较采样电压和基准电压，当采样电压大于基准电压时输出高电平，NPN三极管在此处做开关元器件，NPN三极管的基极耦接比较器的输出端，NPN三极管的集电极耦接电源，NPN三极管的发射集耦接计时单元，当基极处接收到高电平信号时，NPN三极管导通，使计时单元开始计时。作为本技术的改进，所述计时单元包括整流单元、滤波单元、稳压单元以及计时器，所述计数器包括使能端和溢出端，所述使能端耦接于比较单元响应于计时信号使所述计数器开始计时，所述溢出端耦接继电器线圈。通过采用上述技术方案，由于计时器需要低压直流电，且计时模块、采样单元以及比较单元与AC/DC电源模块的电源不是同一电源，所以需要整流单元、滤波单元以及稳压单元包括市电转换为低压直流电，由于计数器成本低，性能可靠，只需要外界电阻和电容就可以实现定时作用，所以作为优选，使能端用于接收计时信号开始计时，当计时时间经过一预设的时间后，计数器的溢出端输出切断信号，使继电器线圈得电。作为本技术的改进，所述比较单元设置为单输入与门逻辑电路，所述单输入与门逻辑电路的输入端耦接采样单元，所述单输入与门逻辑电路的输出端耦接计时单元。通过采用上述技术方案，比较单元设置为单输入与门逻辑电路，单输入与门逻辑电路具有当输入端为高电平信号时，输出高电平信号，此处的高电位为高于一基准电压，该基准电压取决于与门逻辑电路的设置。作为本技术的改进，所述A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过热保护的AC/DC电源模块，包括晶体管，其特征在于：还包括采样单元(1)，用于检测晶体管的温度，并输出采样电压；比较单元(3)，耦接于采样单元(1)，用于依据一基准电压和采样电压比较，当采样电压大于基准电压时输出计时信号；计时单元(4)，耦接于比较单元(3)，响应于计时信号开始计时，经过一预设时间后输出切断信号；继电器(5)，该继电器(5)包括继电器线圈和继电器常闭触点，该继电器线圈响应于切断信号工作，继电器常闭触点串接于上述的AC/DC电源模块的电源输入端。

【技术特征摘要】
1.一种过热保护的AC/DC电源模块，包括晶体管，其特征在于：还包括采样单元(1)，用于检测晶体管的温度，并输出采样电压；比较单元(3)，耦接于采样单元(1)，用于依据一基准电压和采样电压比较，当采样电压大于基准电压时输出计时信号；计时单元(4)，耦接于比较单元(3)，响应于计时信号开始计时，经过一预设时间后输出切断信号；继电器(5)，该继电器(5)包括继电器线圈和继电器常闭触点，该继电器线圈响应于切断信号工作，继电器常闭触点串接于上述的AC/DC电源模块的电源输入端。2.根据权利要求1所述的过热保护的AC/DC电源模块，其特征在于：所述采样单元(1)包括串联设置的采样电阻和温敏电阻，所述采样电阻和温敏电阻耦接的节点输出采样电压。3.根据权利要求2所述的过热保护的AC/DC电源模块，其特征在于：所述温敏电阻贴合所述晶体管设置。4.根据权利要求1所述的过热保护的AC/DC电源模块，其特征在于：所述基准电压是由串联设置两个电阻提供，两个所述电阻耦接的节点输出基准电压。5.根据权利要求4所述的过热保护的AC/DC电源模块，其特征在于：两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闵，
申请(专利权)人：北京伟仕天成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11