一種開關電源的保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電源技術領域，特別是一種設置在開關電源輸出端與負載之間用于保護開關電源的保護電路。
【背景技術】
[0002]開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。隨著電力電子技術的高速發展，開關電源的應用領域越來越廣，特別是在電池組充電設備、直流電機等方面也得到了廣泛應用。
[0003]開關電源應用于電池組充電設備時，如電池組的極性接反，電池組的電壓可通過開關電源整流管和高頻功率變壓器短路，損壞開關電源。為防止電池組極性反接情況的出現，傳統做法是在開關電源的輸出端反向并聯一支大電流二極管，在輸出端口串聯一支恪斷器，當電池組反接時，電池組電流流經二極管和熔斷器，熔斷器瞬時斷開保護開關電源不會損壞，但是熔斷器熔斷必須更換，這樣增加了維修和人力成本。
[0004]開關電源應用于直流電機時，其負載為感性負載，如發生電機剎車和電機阻轉的情況，開關電源的輸出端會產生很高的電壓尖峰，這樣的電壓尖峰會使開關電源輸出濾波電路中的濾波電容超出其耐壓值而損壞，同時開關電源的電壓采樣電路會采到較高的輸出電壓從而觸發開關電源的輸出過壓保護電路使開關電源關斷輸出。為防止負載端出現尖峰電壓損壞開關電源情況的出現，傳統的做法是在開關電源輸出端串聯一支高耐壓二極管，當負載端出現電壓尖峰時，負載端的電壓尖峰被二極管阻斷，開關電源內部器件不會被負載端出現的電壓尖峰損壞。但是該解決方案增加的二極管其正向導通電壓在0.7V，大大增加了用電設備的損耗，降低了用電效率，同時輸出端串連的二極管不能解決用電設備產生反向電壓損壞開關電源的狀況。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種應用于開關電源的結構簡單、成本低廉、實用方便且性能可靠的開關電源的保護電路，它既能夠防止負載極性反接，還能夠防止負載端電壓大于開關電源的輸出電壓時損壞開關電源現象的發生，從而有效保護開關電源。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。
[0007]—種開關電源的保護電路，包括連接在開關電源和負載端之間的功能控制電路和功能功率電路，所述功能控制電路包括并聯連接的防倒灌保護電路和防反接保護電路，防倒灌保護電路和防反接保護電路的輸入端連接負載端，防倒灌保護電路和防反接保護電路輸出的功能控制端連接功能功率電路的控制端;所述功能功率電路的輸入端分別連接開關電源輸出端和功能控制電路的功能控制端，功能功率電路的輸出端連接負載端。
[0008]上述開關電源的保護電路，所述功能功率電路包括串聯連接在開關電源輸出端與負載端之間的第一 MOS管和第二 MOS管，第一 MOS管的漏極連接開關電源輸出正極，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的源極與功能控制地連接，第二 MOS管的漏極連接負載正極，第一 MOS管的柵極和第二 MOS管的柵極連接功能控制電路的功能控制端;功能控制地和功能控制端之間連接有第一電阻。
[0009]上述開關電源的保護電路，所述第一MOS管的源極和漏極間正向并聯連接第一體二極管，第二 MOS管的源極和漏極間正向并聯連接第二體二極管。
[0010]上述開關電源的保護電路，所述防倒灌保護電路包括分壓電路和電壓比較電路，分壓電路包括串聯連接在負載正極和輸出地之間的第二電阻和第四電阻，電壓比較電路包括電壓比較器、第三電阻和第四二極管；電壓比較器的同相端經第三電阻連接開關電源的基準電壓端，電壓比較器的反相端連接分壓電路電壓采樣端，電壓比較器的輸出端連接第四二極管的負極，第四二極管的正極連接功能控制端，功能控制端經第七電阻連接功能控制輔助電源。
[0011]上述開關電源的保護電路，所述防反接保護電路包括第三二極管、第六電阻、第八電阻、電容和三極管，所述三極管的集電極連接功能控制端，三極管的發射極接功能控制地，三極管的基極經第六電阻連接第三二極管的負極，第三二極管的正極接輸出地;三極管的基極和發射極之間并聯連接第八電阻和電容構成的并聯支路。
[0012]由于采用了以上技術方案，本實用新型所取得技術進步如下。
[0013]本實用新型設置在開關電源輸出端與負載之間，當開關電源的負載為感性負載或是電池組時，可以有效防止負載極性反接和負載端電壓大于開關電源輸出電壓時損壞開關電源現象的發生，達到保護開關電源的目的；具有結構簡單、成本低廉、實用方便、且性能可靠的優點。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型所述功能功率電路的電原理圖；
[0015]圖2為本實用新型所述功能控制電路的電原理圖。
[0016]圖中各標號表不為:D1~D4.第一二極管?第四二極管，R1~R8.第一電阻?第八電阻，C.電容，Ql.第一 MOS管，Q2.第二 MOS管，Q3.三極管，IC.電壓比較器。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0018]本實用新型提供的開關電源保護電路包括功能控制電路和功能功率電路，功能控制電路和功能功率電路連接在開關電源和負載端之間，功能控制電路向功能功率電路輸出控制信號，功能控制電路設置有功能控制端和功能控制地。功能控制端是當出現反接或倒灌時通過功能控制電路控制功能功率電路的工作狀態來保護開關電源的控制端，功能控制地是功能控制電路的參考地。
[0019]開關電源上設置有開關電源輸出正極、基準電壓以及功能控制輔助電源。其中基準電壓為開關電源輸出側通過精密基準電壓源產生的穩定直流電壓，該基準電壓與開關電源的輸出電壓相對應;功能控制輔助電源是開關電源的輸入電壓經隔離變換產生的以功能控制地為地的輔助直流電源。
[0020]負載端為連接在負載兩端的負載正極和輸出地。負載正極是負載連接電源的正向端，輸出地是開關電源輸出地和負載連接電源的負向端。
[0021]本實用新型中功能控制電路包括并聯連接的防倒灌保護電路和防反接保護電路，防倒灌保護電路和防反接保護電路的輸入端連接負載端，防倒灌保護電路和防反接保護電路輸出的功能控制端連接功能功率電路的控制端;功能功率電路的輸入端分別連接開關電源輸出端和功能控制電路的功能控制端，功能功率電路的輸出端連接負載端。
[0022]本實施例中，功能功率電路的電路圖如圖1所示，包括第一MOS管Q1、第二 MOS管Q2、第一電阻Rl、第一體二極管Dl和第二體二極管D2，第一MOS管Ql和第二MOS管Q2均采用低導通阻抗、大電流MOS管