專利名稱：欠壓保護電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電源保護電路，特別是是一種家用電器的欠壓保護電路。
背景技術：
目前，由于部分地區供電電網的電壓不穩，波動較大。因此在電網電壓超 出一定范圍(通常是電壓過低，即欠壓)時，需要停止家用電器，如電視等的 電源工作，以對電源進行保護。 一般是在家用電器內部設置一電源控制器，通 過將采樣得到電壓與預設的電源控制器的基準電壓進行比較。若采樣電壓低于 電源控制器的關斷門限電壓，則控制電源控制器停止工作，切斷電源進行電源
保護；若采樣電壓高于電源控制器的啟動門限電壓，則控制電源控制器正常工 作，繼續為電器供電。
請參閱圖1，外部交流電源進入電器后，依次經過濾波網絡、橋堆整流單 元(D、 Cl)、有源PFC (功率因數校正)升壓模塊后輸出，供電器內部各元件 使用。在現有4支術中，通常是對電網電壓，即圖1中的VC點，即濾波網絡的 蜂出進行采樣，并直接將采樣電壓與電源控制器(圖未示)的基準電壓進行比 較。若采樣電壓低于電源控制器的關斷門限電壓，則控制電源控制器停止工作。
由于不同的電源控制器的啟動門限電壓和關斷門限電壓不盡一致，且同一 電源控制器的啟動門限電壓與關斷門限電壓的差值較大(遲滯量較大)。當電網 電壓降低至需要停止電源工作時，采樣電壓可能還未降低至電源控制器的關斷 門限電壓，從而使得電源控制器在欠壓時仍然保持繼續工作的狀態，難以達到 有效保護電源的目的。因此只能通過采用價格昂貴的精準比較器解決該技術問 題，無形中會加大了電路成本且控制效果未必理想。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電源保護電路，特別是是一種家用電器的欠壓 保護電路。
本發明是這樣實現的， 一種欠壓保護電路，用于在外部輸入電壓過低時對 電器的電源進行保護，該電器包括濾波網絡、橋堆整流單元、有源功率因數校 正升壓模塊以及電源控制器，其特征在于，該欠壓保護電路連接于橋堆整流單 元的輸出端與電源控制器的輸入端之間，電源控制器在欠壓保護電路的輸出電 壓小于電源控制器的關斷門限電壓時停止工作，切斷電器的電源。
本發明的技術方案成本較低，電路簡單可靠，解決了現有技術中電源控制 器的遲滯量不能滿足實際應用需求的問題，并可加快電源關斷速度。
圖1為現有電器電源相關部分的電路示意圖。
圖2為本發明欠壓保護電路應用于電器內部的電路圖。
具體實施例方式
, 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實 施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例4又 僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
請一并參閱圖1與圖2，在本發明的技術方案中，是對橋堆整流單元(D, Cl)的輸出端VA點進行采樣。當電網電壓VC變化時，采樣電壓VA也變化， 通過采樣電壓VA與電源控制器的啟動門限電壓V-on和關斷門限電壓V-off的 比較結果來控制電源控制器關斷或重新啟動工作。
本發明的電源欠壓保護電路為一電阻采樣分壓濾波單元，其連接于電壓采 樣點VA與電源控制器的輸入端VDD之間，包括分壓電阻R1、 R2、 R3,以及 濾波電容C5、 C6。其中，電阻R1的一端連接至采樣點VA,電容C5、 C6相互串聯，再與電阻R2并聯后連接于電阻R1與該電阻采樣分壓濾波單元的輸出 端VE之間。電阻R3與電容C6并聯，其一端接地，另一端連接至輸出端VE。 — 開關電源啟動時，開關變壓器輔助繞組的輸出VCC為零，Q2截止，PFC 單元(圖未示)沒有工作，此時負載輕，干路電流很小，橋堆整流單元的輸出 VA通過C1濾波得到幅度為交流輸入峰值的直流電壓。
設輸入電網電壓VC達到90V有效值，則此時VA點的電壓為 VA=VC*1,414 = 127.3V
由一般常用電源啟動器的參數，設電源啟動器的啟動門限電壓V-on為 ]4.5V，和關斷門限電壓V-off為8V，于是在電源啟動器正常工作時有
——^——x VA = VE = 14.5 3-= 0.114
Rl+R2+R3 Rl+R2+R3
穩定工作之后，PFC單元工作，使得負載加重(VB點電壓變大)。由于 Cl容值較小，此時橋堆整流單元的輸出VA為半波電壓，即VA二VC。若此時 需要電源啟動器停止工作，則有
VC * 0.114 = VE=8V ^ VC=70V
即電網電壓在降低至70V以下時，電源控制器停止工作，可以滿足一般情 況下的應用需求。
此外，在電阻采樣分壓濾波單元與電源控制器的輸入端之間還設置有一晶 體管射隨電路單元Q1、 Dl,以使得電路在電網完全斷電時，加快VA點放電速 度，從而迅速關斷電源控制器。
同時，為更好地與控制器開啟和關斷門限電壓的差異匹配，在本發明的另 一實施方式中，還設置有一遲滯精細補償單元電路。該遲滯精細補償單元電路 連接于電阻采樣分壓濾波單元與開關變壓器輔助繞組輸出VCC之間，其包括依 次串聯連接電阻R4、晶體管Q2與電阻R5。
開關電源啟動時，VCC為零，Q2截止，PFC單元沒有工作，此時負載輕， 干路電流很小，橋堆整流輸出通過C1濾波得到幅度為交流輸入峰值的直流電 壓，如圖3所示。設輸入電網電壓VC達到90V有效值時，VA點的電壓為 VA=VC".414 = 127.3V
設電源啟動器的啟動門限電壓V-on為14.5V，和關斷門限電壓V-off為8V, 于是有
"-xVA = VE = 14.5--^——=0.114
Rl+R2+R3 Rl+R2+R3
穩定工作之后，PFC單元工作，使得負載加重(VB點電壓變大)。由于 Cl容值較小，此時橋堆整流單元的輸出VA為半波電壓，如圖2所示。同時 VCC升高，Q2導通，R4在采樣電路中起作用，則電源發生欠壓保護時的交流 網壓VC滿足
VCxl,414x^x^~~ = VE = 8 7T R1+R2+R3〃R4
上式中的系數^是因為RC濾波器得到的是輸入信號的平均值，據傅立葉
變換求出單位半波正弦的平均值為2 。
;r
即當VC發生變化時，通過調整R4的阻值總可以使VE點的電壓值滿足電 源控制器關斷電壓V-off的需求。
本發明的技術方案成本較低，電路簡單可靠，解決了現有技術中電源控制 器的遲滯量不能滿足實際應用需求的問題，并可加快電源關斷速度。
權利要求
1、一種欠壓保護電路，用于在外部輸入電壓過低時對電器的電源進行保護，所述電器包括濾波網絡、橋堆整流單元、有源功率因數校正升壓模塊以及電源控制器，其特征在于，所述欠壓保護電路連接于所述橋堆整流單元的輸出端與所述電源控制器的輸入端之間，所述電源控制器在所述欠壓保護電路的輸出電壓小于所述電源控制器的關斷門限電壓時停止工作，切斷所述電器的電源。
2、 根據權利要求1所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述欠壓保護電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻，以及第一電容與第二電容，其中，所述雖一電阻的一端連接至所述橋堆整流單元的輸出端，所述第一電容與第二電容相互串聯，再與第二電阻并聯后連接于第一電阻與所述欠壓保護電路的輸出端之間，所述第三電阻與第二電容并聯， 一端接地，另一端連接至所述欠壓保護電路的輸出端。
3、 根據權利要求2所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述欠壓保護電路的輸出端與所述電源控制器的輸入端之間還設置有一晶體管射隨電路單元。
4、 根據權利要求3所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述欠壓保護電路還包括一精細補償電路，所述精細補償電路連接于所述欠壓保護電路輸出端與所述電器的開關變壓器輔助繞組輸出端之間。
5、 根據權利要求4所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述精細補償電路包括依次串聯連接的第四電阻、晶體管與第五電阻。
6、 根據權利要求1至5任意一項所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述電源控制器的關斷門限電壓為8伏。
7、 根據權利要求1至5任意一項所述的欠壓保護電路，其特征在于，所述電源控制器的啟動門限電壓為14.5伏。
全文摘要
本發明提供了一種欠壓保護電路，用于在外部輸入電壓過低時對電器的電源進行保護，該電器包括濾波網絡、橋堆整流單元、有源功率因數校正升壓模塊以及電源控制器，其特征在于，該欠壓保護電路連接于橋堆整流單元的輸出端與電源控制器的輸入端之間，電源控制器在欠壓保護電路的輸出電壓小于電源控制器的關斷門限電壓時停止工作，切斷電器的電源。本發明的技術方案成本較低，電路簡單可靠，解決了現有技術中電源控制器的遲滯量不能滿足實際應用需求的問題，并可加快電源關斷速度。
文檔編號H02H3/24GK101471556SQ20071012550
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月25日 優先權日2007年12月25日
發明者周迎鋒, 李錦樂 申請人:深圳Tcl新技術有限公司