CN106129959A - 一种电源电路及其电源电路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源领域，提供了一种电源电路及其电源电路保护电路。本发明通过在电源电路中采用包括所述采样模块、所述参考电压生成模块、所述对比对比模块以及所述驱动控制模块的电源电路保护电路，其电路结构设计简单，成本低，进而功耗低，效率高，降低开发难度和成本输出。
Description
技术领域
本发明属于电源领域，尤其涉及一种电源电路及其电源电路保护电路。
背景技术
目前，电源电路作为电子设备补充电能的装置已经广泛应用在学习及生活生产中。在对电子设备补充电能时，如果电源电路的输出端因各种意外而输出异常，则其会损坏内部电路。
针对上述电源电路输出异常时所存在的问题，现有电源电路内部电路设计复杂，效率低，增加了开发难度和功耗输出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电源电路保护电路，旨在解决现有电源电路内部电路设计复杂，效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种电源电路保护电路，与电源电路的升压模块连接，所述升压模块通过其输入端从所述电源电路的内部交直流转换单元获取直流电；所述电源电路保护电路包括：
采样模块，第一端和第二端分别与所述升压模块的接地端和所述电源电路的输出负端连接，用于随所述电源电路的输出电流的变化而生成相应的采样电压；
参考电压生成模块，输入端和接地端分别连接所述升压模块的输入端和接地端，用于从所述升压模块的输入端获取直流电并生成具有固定电压值的参考电压；
对比对比模块，第一输入端和第二输入端分别与所述采样模块的第二端和所述参考电压生成模块的输出端相连接，用于将所述采样电压与所述参考电压进行对比，并根据对比结果输出相应的对比电平；
驱动控制模块，输入端、调整端及接地端分别连接所述升压模块的输出端、驱动端及接地端，控制端与所述对比对比模块的输出端相连接，用于根据所述对比电平调整所述升压模块内部的驱动电压，以使所述升压模块根据所述驱动电压对所述电源电路的输出电流进行调节。
本发明的另一目的还在于提供一种电源电路，所述电源电路包括升压模块和上述的电源电路保护电路。
本发明通过在电源电路中采用包括所述采样模块、所述参考电压生成模块、所述对比对比模块以及所述驱动控制模块的电源电路保护电路，其电路结构设计简单，成本低，进而功耗低，效率高，降低开发难度和成本输出。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电源电路保护电路的模块结构图；
图2是本发明实施例提供的电源电路保护电路的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
图1是本发明实施例提供的电源电路保护电路的模块结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
本发明实施例所提供的电源电路包括升压模块100和电源电路保护电路200，升压模块100与电源电路保护电路200连接，升压模块100通过其输入端Vin从电源电路的内部交直流转换单元获取直流电，并对该直流电进行升压式调制后输出至电源电路的输出正端+；升压模块100的接地端接等电势地。
电源电路保护电路200包括：
采样模块，第一端和第二端分别与升压模块100的接地端和电源电路的输出负端-连接，用于随电源电路的输出电流的变化而生成相应的采样电压；其中，作为本发明一优选实施例，采样模块为电阻R1；
参考电压生成模块201，输入端和接地端分别连接升压模块100的输入端和接地端，用于从升压模块100的输入端获取直流电并生成具有固定电压值的参考电压；
对比对比模块202，第一输入端和第二输入端分别与采样模块的第二端和参考电压生成模块201的输出端相连接，用于将采样电阻R1生成的采样电压与参考电压生成模块201所生成的参考电压进行对比，并根据对比结果输出相应的对比电平；
驱动控制模块203，输入端、调整端及接地端分别连接升压模块100的输出端、驱动端及接地端，控制端与对比对比模块202的输出端相连接，用于根据对比对比模块202输出的对比电平调整升压模块100内部的驱动电压，以使升压模块100根据该驱动电压对电源电路的输出电流进行调节。
在本发明实施例中，电源电路保护电路200还包括电容C1，其连接于电源电路的输出正端+与输出负端-之间，用于对电源电路的输出电流进行滤波。图2示出了本发明实施例所提供的包括电源电路保护电路和升压模块的电源电路的示例电路结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：
升压模块100的驱动端即为电阻R12与电阻R13的共接点，升压模块100内部会在工作过程中生成驱动电压（即电阻R12和电阻R13的共接点的电压），并根据该驱动电压对其内部的MOS管Q1进行脉宽调制（由PWM调制芯片U1完成）以实现控制输出电流的目的。由于本发明实施例所提及的升压模块100为常用的升压电路，所以其内部结构和工作原理在此不再赘述。
作为本发明一优选实施例，参考电压生成模块201包括：
电阻R2、基准源TL、电容C2、电阻R3及电阻R4；
电阻R2的第一端为参考电压生成模块201的输入端，电阻R2的第二端与基准源TL的阴极和调整极共接于电阻R3的第一端，电阻R3的第二端与电阻R4的第一端所形成的共接点为参考电压生成模块201的输出端，电阻R4的第二端与基准源TL的阳极所形成的共接点为参考电压生成模块201的接地端，电容C2连接于基准源TL的调整极与阳极之间。
作为本发明一优选实施例，对比对比模块202包括电阻R5和对比器U2，电阻R5的第一端为对比对比模块202的第一输入端，电阻R5的第二端连接对比器U2的反相输入端，对比器U2的同相输入端和输出端分别为对比对比模块202第二输入端和输出端。
作为本发明一优选实施例，驱动控制模块203包括稳压二极管ZD1、限流电阻R6及光电耦合器U3，稳压二极管ZD1的阴极为驱动控制模块203的输入端，限流电阻R6连接于稳压二极管ZD1的阳极与光电耦合器U3的发光二极管的阳极之间，光电耦合器U3的发光二极管的阴极为驱动控制模块203的控制端，光电耦合器U3的光敏三极管的集电极和发射极分别为驱动控制模块203的调整端和接地端。其中，稳压二极管ZD1和限流电阻R6起到降压限流的作用，以防止光电耦合器U3的发光二极管因过压或过流而损坏。
以下结合工作原理对上述电源电路保护电路作进一步说明：
当电源电路未接入电子设备时，由于没有电子设备，则采样电阻R1无电流经过，于是对比器U2的反相输入端的电压为0且小于其同相输入端的电压，对比器U2随之输出为高电平，光电耦合器U3的发光二极管两极的电压差无法达到发光二极管的导通压降，所以光电耦合器U3的发光二极管截止不发光，电源电路保护电路200不对升压模块100的驱动电压VT进行控制，升压模块100的输出电压恒定。
当电源电路给电子设备补充电能时，电源电路的输出电流经采样电阻R1流至等电势地，且采样电阻R1上产生一个采样电压（该采样电压就是对比器U2的反相输入端的输入电压），当流过采样电阻R1的电流增大时，采样电阻R1的采样电压也会随之增大，则对比器U2的反相输入端的输入电压也增大，反之，则对比器U2的反相输入端的输入电压减小；当因电源电路的输出电流因异常（短路）而瞬间增大时，采样电阻R1所生成的采样电压也随之增大，对比器U2的反相输入端的电压大于其同相输入端的电压（即参考电压），则对比器U2输出为低电平，该低电平使光电耦合器U3的发光二极管发光，光电耦合器U3的光敏三极管导通并改变阻抗，使升压模块100的驱动电压VT减小，则PWM控制芯片U1根据被减小后的驱动电压VT调整MOS管Q1的占空比，使电源电路的输出电流恒定，实现异常（短路）过流保护功能。此外，当异常（短路）消除后，电源电路保护电路200停止工作，电源电路立即重新进入工作状态。
本发明通过在电源电路中采用包括所述采样模块、所述参考电压生成模块、所述对比对比模块以及所述驱动控制模块的电源电路保护电路，其电路结构设计简单，成本低，进而功耗低，效率高，降低开发难度和成本输出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电源电路保护电路，与电源电路的升压模块连接，所述升压模块通过其输入端从所述电源电路的内部交直流转换单元获取直流电；其特征在于，所述电源电路保护电路包括：
采样模块，第一端和第二端分别与所述升压模块的接地端和所述电源电路的输出负端连接，用于随所述电源电路的输出电流的变化而生成相应的采样电压；
参考电压生成模块，输入端和接地端分别连接所述升压模块的输入端和接地端，用于从所述升压模块的输入端获取直流电并生成具有固定电压值的参考电压；
对比对比模块，第一输入端和第二输入端分别与所述采样模块的第二端和所述参考电压生成模块的输出端相连接，用于将所述采样电压与所述参考电压进行对比，并根据对比结果输出相应的对比电平；
驱动控制模块，输入端、调整端及接地端分别连接所述升压模块的输出端、驱动端及接地端，控制端与所述对比对比模块的输出端相连接，用于根据所述对比电平调整所述升压模块内部的驱动电压，以使所述升压模块根据所述驱动电压对所述电源电路的输出电流进行调节。
2.根据权利要求1所述的电源电路保护电路，其特征在于，所述采样模块为电阻R1。
3.根据权利要求1所述的电源电路保护电路，其特征在于，所述参考电压生成模块包括：电阻R2、基准源、电容C2、电阻R3及电阻R4；所述电阻R2的第一端为所述参考电压生成模块的输入端，所述电阻R2的第二端与所述基准源的阴极和调整极共接于所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端与所述电阻R4的第一端所形成的共接点为所述参考电压生成模块的输出端，所述电阻R4的第二端与所述基准源的阳极所形成的共接点为所述参考电压生成模块的接地端，所述电容C2连接于所述基准源的调整极与阳极之间。
4.根据权利要求1所述的电源电路保护电路，其特征在于，所述对比对比模块包括电阻R5和对比器，所述电阻R5的第一端为所述对比对比模块的第一输入端，所述电阻R5的第二端连接所述对比器的反相输入端，所述对比器的同相输入端和输出端分别为所述对比对比模块的第二输入端和输出端。
5.根据权利要求1所述的电源电路保护电路，其特征在于，所述驱动控制模块包括稳压二极管ZD1、限流电阻R6及光电耦合器，所述稳压二极管ZD1的阴极为所述驱动控制模块的输入端，所述限流电阻R6连接于所述稳压二极管ZD1的阳极与所述光电耦合器的发光二极管的阳极之间，所述光电耦合器的发光二极管的阴极为所述驱动控制模块的控制端，所述光电耦合器U3的光敏三极管的集电极和发射极分别为所述驱动控制模块的调整端和接地端。
6.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括升压模块和电源电路保护电路，所述电源电路保护电路与所述升压模块连接，所述升压模块通过其输入端从所述电源电路的内部交直流转换单元获取直流电；所述电源电路保护电路包括：
采样电阻R1，第一端和第二端分别与所述升压模块的接地端和所述电源电路的输出负端连接，用于随所述电源电路的输出电流的变化而生成相应的采样电压；
参考电压生成模块，输入端和接地端分别连接所述升压模块的输入端和接地端，用于从所述升压模块的输入端获取直流电并生成具有固定电压值的参考电压；对比对比模块，第一输入端和第二输入端分别与所述采样电阻R1的第二端和所述参考电压生成模块的输出端相连接，用于将所述采样电压与所述参考电压进行对比，并根据对比结果输出相应的对比电平；
驱动控制模块，输入端、调整端及接地端分别连接所述升压模块的输出端、驱动端及接地端，控制端与所述对比对比模块的输出端相连接，用于根据所述对比电平调整所述升压模块内部的驱动电压，以使所述升压模块根据所述驱动电压对所述电源电路的输出电流进行调节。
7.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述采样模块为电阻R1。
8.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述参考电压生成模块包括：电阻R2、基准源、电容C2、电阻R3及电阻R4；所述电阻R2的第一端为所述参考电压生成模块的输入端，所述电阻R2的第二端与所述基准源的阴极和调整极共接于所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端与所述电阻R4的第一端所形成的共接点为所述参考电压生成模块的输出端，所述电阻R4的第二端与所述基准源的阳极所形成的共接点为所述参考电压生成模块的接地端，所述电容C2连接于所述基准源的调整极与阳极之间。
9.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述对比对比模块包括电阻R5和对比器，所述电阻R5的第一端为所述对比对比模块的第一输入端，所述电阻R5的第二端连接所述对比器的反相输入端，所述对比器的同相输入端和输出端分别为所述对比对比模块的第二输入端和输出端。
10.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述驱动控制模块包括稳压二极管ZD1、限流电阻R6及光电耦合器，所述稳压二极管ZD1的阴极为所述驱动控制模块的输入端，所述限流电阻R6连接于所述稳压二极管ZD1的阳极与所述光电耦合器的发光二极管的阳极之间，所述光电耦合器的发光二极管的阴极为所述驱动控制模块的控制端，所述光电耦合器U3的光敏三极管的集电极和发射极分别为所述驱动控制模块的调整端和接地端。
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