一种开关电源故障监控电路制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电源故障监控电路，包括整流器、DC‑DC转换器和MCU，整流器用于对三相交流输入电压进行整流，然后通过所述DC‑DC转换器高频变换、降压后输出，整流器与MCU之间还设置有采样检测单元，采样检测单元包括依次连接的电压采样电路、放大调理电路和比较稳定电路，MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制DC‑DC转换器工作状态，当开关电源发生故障时起到很好的保护作用，本发明专利技术通过对故障检测电路进行设计，采用电压传感器对整流器的输出电压进行实时采样，可以有效消除纹波干扰和电压源扰动对电压采样过程的影响，有效提高开关电源故障监控的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源故障监控电路
本专利技术涉及开关电源
，主要是一种开关电源故障监控电路。
技术介绍
开关电源主要分为直流开关电源和交流开关电源，即输入为电能质量较差的直流电源或交流电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压或交流电压。其中，直流开关电源的核心是DC-DC转换器。开关电源一般由控制器MCU通过脉冲宽度调制(PWM)控制开关电源的工作状态，从而保持输出电压稳定。在使用过程中，开关电源收到外界环境腐蚀、自身电气绝缘性能和稳定等因素的影响，需要在控制电路中设计故障检测电路，从而对开关电源起到一定的故障监控作用。但开关电源在整流、逆变处理过程中经常会存在纹波干扰和电压源扰动影响，导致在对控制电路电压采样过程中存在杂波影响检测的准确度，因此开关电源故障监控的准确度有待提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种开关电源故障监控电路。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。一种开关电源故障监控电路，包括整流器、DC-DC转换器和MCU，所述整流器用于对三相交流输入电压进行整流，然后通过所述DC-DC转换器高频变换、降压后输出，所述整流器与所述MCU之间还设置有采样检测单元，所述采样检测单元包括依次连接的电压采样电路、放大调理电路和比较稳定电路，所述MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制所述DC-DC转换器工作状态。优选的，所述电压采样电路包括电压传感器J1，电压传感器J1的引脚1连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电压传感器J1的引脚2与电阻R1、电容C1的另一端并联接地，电阻R2的另一端连接电容C2的一端、三极管VT1的集电极和MOS管Q1的栅极，电容C2的另一端接地，三极管VT1的发射极连接+5V电源，三极管VT1的基极连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R3接地，并通过电容C3连接所述放大调理电路的输入端。优选的，所述放大调理电路包括运放器U1A，运放器U1A的反相输入端通过电阻R4连接所述电压采样电路的输出端，运放器U1A的同相输入端连接电阻R6、电容C4的一端，并通过电阻R5接地，运放器U1A的输出端连接电阻电阻R7、电容C5的一端和三极管VT2的基极，三极管VT2的集电极与电阻R7的另一端连接+5V电源，三极管VT2的发射极连接电阻R6、电容C4、C5的另一端，并通过电容C6连接所述比较稳定电路的输入端。优选的，所述比较稳定电路包括运放器U1B，运放器U1B的反相输入端连接所述放大调理电路的输出端，运放器U1B的同相输入端连接电阻R8的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R8的另一端连接+10V电源，稳压二极管DZ1的阳极接地，运放器U1B的输出端连接运放器U2A的同相输入端，运放器U2A的反相输入端通过电容C7连接运放器U2A的输出端和MCU的电压检测端口。优选的，所述三相交流输入电压与所述整流器之间还设置有EMI滤波器。通过以上技术方案，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术通过对故障检测电路进行设计，采用电压传感器J1对整流器的输出电压进行实时采样，利用π型RC滤波电路原理对采样信号进行降噪处理，降低纹波电压的干扰；2.放大调理电路中采用阻容反馈对运放器U1A的输出信号进行补偿，有效消除电压源扰动对采样信号的干扰，起到很好的稳定作用。有效提高开关电源故障监控的准确度；3.运放器U1B利用比较器原理对放大调理电路的输出信号进行比较输出，MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制DC-DC转换器工作状态，当开关电源发生故障时起到很好的保护作用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术电压采样电路原理图。图3为本专利技术放大调理电路原理图。图4为本专利技术比较稳定电路原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。如图1所示，一种开关电源故障监控电路，包括整流器、DC-DC转换器和MCU，整流器用于对三相交流输入电压进行整流，然后通过DC-DC转换器高频变换、降压后输出。三相交流输入电压与整流器之间还设置有EMI滤波器，对三相交流输入电压存在的高频干扰具有很好的抑制作用。具体使用时，将三相交流输入电压设置为交流690V输入，经EMI滤波器滤波和整流器进行三相整流后变为直流960V输出，再经DC-DC转换器高频变换、降压后输出400V直流电压。为了提高开关电源故障监控的准确度，在整流器与MCU之间设置有采样检测单元，采样检测单元包括依次连接的电压采样电路、放大调理电路和比较稳定电路，MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制DC-DC转换器工作状态。如图2所示，电压采样电路包括电压传感器J1，电压传感器J1用于对三相整流后输出电压进行采样。电压传感器J1的引脚1连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电压传感器J1的引脚2与电阻R1、电容C1的另一端并联接地，电阻R2的另一端连接电容C2的一端、三极管VT1的集电极和MOS管Q1的栅极，电容C2的另一端接地，三极管VT1的发射极连接+5V电源，三极管VT1的基极连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R3接地，并通过电容C3连接放大调理电路的输入端。其中，电压传感器J1输出的采样信号首先送入由电容C1、C2、电阻R2形成的π型RC滤波电路中进行降噪处理，降低纹波电压的干扰。然后采用三极管VT1与MOS管Q1形成组合放大管对采样信号进行放大，由于MOS管自身具有良好的温度特性，在提高放大效率的同时降低采样信号中的温度噪声，从而有效提高电压采样的准确度。为了避免开关电源内部控制电路中存在扰动干扰采样信号的稳定性，将MOS管Q1的输出信号经电容C3耦合后送入放大调理电路中进行调节。如图3所示，放大调理电路包括运放器U1A，运放器U1A的反相输入端通过电阻R4连接电压采样电路的输出端，运放器U1A的同相输入端连接电阻R6、电容C4的一端，并通过电阻R5接地，运放器U1A的输出端连接电阻电阻R7、电容C5的一端和三极管VT2的基极，三极管VT2的集电极与电阻R7的另一端连接+5V电源，三极管VT2的发射极连接电阻R6、电容C4、C5的另一端，并通过电容C6连接比较稳定电路的输入端。其中三极管VT2在运放器U1A的输出端形成射极跟随器，提高采样信号的驱动能力，同时在运放器U1A的放大过程中，电阻R6与电容C4形成阻容反馈对运放器U1A的输出信号进行补偿，有效消除电压源扰动对采样信号的干扰，起到很好的稳定作用。如图4所示，放大调理电路的输出信号送入比较稳定电路中进行电位比较，比较稳定电路包括运放器U1B，运放器U1B的反相输入端连接放大调理电路的输出端，运放器U1B的同相输入端连接电阻R8的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R8的另一端连接+10V电源，稳压二极管DZ1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源故障监控电路，其特征在于：包括整流器、DC-DC转换器和MCU，所述整流器用于对三相交流输入电压进行整流，然后通过所述DC-DC转换器高频变换、降压后输出，所述整流器与所述MCU之间还设置有采样检测单元，所述采样检测单元包括依次连接的电压采样电路、放大调理电路和比较稳定电路，所述MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制所述DC-DC转换器工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源故障监控电路，其特征在于：包括整流器、DC-DC转换器和MCU，所述整流器用于对三相交流输入电压进行整流，然后通过所述DC-DC转换器高频变换、降压后输出，所述整流器与所述MCU之间还设置有采样检测单元，所述采样检测单元包括依次连接的电压采样电路、放大调理电路和比较稳定电路，所述MCU根据接收比较稳定电路的输出电平信号控制所述DC-DC转换器工作状态。


2.根据权利要求1所述的开关电源故障监控电路，其特征在于：所述电压采样电路包括电压传感器J1，电压传感器J1的引脚1连接电阻R1、R2、电容C1的一端，电压传感器J1的引脚2与电阻R1、电容C1的另一端并联接地，电阻R2的另一端连接电容C2的一端、三极管VT1的集电极和MOS管Q1的栅极，电容C2的另一端接地，三极管VT1的发射极连接+5V电源，三极管VT1的基极连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R3接地，并通过电容C3连接所述放大调理电路的输入端。


3.根据权利要求1所述的开关电源故障监控电路，其特征在于：所述放大调理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃桂科，康勇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33