本發明屬于電源領域,尤其涉及一種電源電路及其電源電路保護電路。
背景技術:
目前,電源電路作為電子設備補充電能的裝置已經廣泛應用在學習及生活生產中。在對電子設備補充電能時,如果電源電路的輸出端因各種意外而輸出異常,則其會損壞內部電路。
針對上述電源電路輸出異常時所存在的問題,現有電源電路內部電路設計復雜,效率低,增加了開發難度和功耗輸出。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種電源電路保護電路,旨在解決現有電源電路內部電路設計復雜,效率低的問題。
為了解決上述技術問題,本發明是這樣實現的,一種電源電路保護電路,與電源電路的升壓模塊連接,所述升壓模塊通過其輸入端從所述電源電路的內部交直流轉換單元獲取直流電;所述電源電路保護電路包括:
采樣模塊,第一端和第二端分別與所述升壓模塊的接地端和所述電源電路的輸出負端連接,用于隨所述電源電路的輸出電流的變化而生成相應的采樣電壓;
參考電壓生成模塊,輸入端和接地端分別連接所述升壓模塊的輸入端和接地端,用于從所述升壓模塊的輸入端獲取直流電并生成具有固定電壓值的參考電壓;
對比對比模塊,第一輸入端和第二輸入端分別與所述采樣模塊的第二端和所述參考電壓生成模塊的輸出端相連接,用于將所述采樣電壓與所述參考電壓進行對比,并根據對比結果輸出相應的對比電平;
驅動控制模塊,輸入端、調整端及接地端分別連接所述升壓模塊的輸出端、驅動端及接地端,控制端與所述對比對比模塊的輸出端相連接,用于根據所述對比電平調整所述升壓模塊內部的驅動電壓,以使所述升壓模塊根據所述驅動電壓對所述電源電路的輸出電流進行調節。
本發明的另一目的還在于提供一種電源電路,所述電源電路包括升壓模塊和上述的電源電路保護電路。
本發明通過在電源電路中采用包括所述采樣模塊、所述參考電壓生成模塊、所述對比對比模塊以及所述驅動控制模塊的電源電路保護電路,其電路結構設計簡單,成本低,進而功耗低,效率高,降低開發難度和成本輸出。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的電源電路保護電路的模塊結構圖;
圖2是本發明實施例提供的電源電路保護電路的電路結構圖。
具體實施方式
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僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
以下結合具體實施例對本發明的具體實現進行詳細描述:
圖1是本發明實施例提供的電源電路保護電路的模塊結構圖,為了便于說明,僅示出了與本發明相關的部分,詳述如下:
本發明實施例所提供的電源電路包括升壓模塊100和電源電路保護電路200,升壓模塊100與電源電路保護電路200連接,升壓模塊100通過其輸入端Vin從電源電路的內部交直流轉換單元獲取直流電,并對該直流電進行升壓式調制后輸出至電源電路的輸出正端+;升壓模塊100的接地端接等電勢地。
電源電路保護電路200包括:
采樣模塊,第一端和第二端分別與升壓模塊100的接地端和電源電路的輸出負端-連接,用于隨電源電路的輸出電流的變化而生成相應的采樣電壓;其中,作為本發明一優選實施例,采樣模塊為電阻R1;
參考電壓生成模塊201,輸入端和接地端分別連接升壓模塊100的輸入端和接地端,用于從升壓模塊100的輸入端獲取直流電并生成具有固定電壓值的參考電壓;
對比對比模塊202,第一輸入端和第二輸入端分別與采樣模塊的第二端和參考電壓生成模塊201的輸出端相連接,用于將采樣電阻R1生成的采樣電壓與參考電壓生成模塊201所生成的參考電壓進行對比,并根據對比結果輸出相應的對比電平;
驅動控制模塊203,輸入端、調整端及接地端分別連接升壓模塊100的輸出端、驅動端及接地端,控制端與對比對比模塊202的輸出端相連接,用于根據對比對比模塊202輸出的對比電平調整升壓模塊100內部的驅動電壓,以使升壓模塊100根據該驅動電壓對電源電路的輸出電流進行調節。
在本發明實施例中,電源電路保護電路200還包括電容C1,其連接于電源電路的輸出正端+與輸出負端-之間,用于對電源電路的輸出電流進行濾波。圖2示出了本發明實施例所提供的包括電源電路保護電路和升壓模塊的電源電路的示例電路結構圖,為了便于說明,僅示出了與本發明相關的部分,詳述如下:
升壓模塊100的驅動端即為電阻R12與電阻R13的共接點,升壓模塊100內部會在工作過程中生成驅動電壓(即電阻R12和電阻R13的共接點的電壓),并根據該驅動電壓對其內部的MOS管Q1進行脈寬調制(由PWM調制芯片U1完成)以實現控制輸出電流的目的。由于本發明實施例所提及的升壓模塊100為常用的升壓電路,所以其內部結構和工作原理在此不再贅述。
作為本發明一優選實施例,參考電壓生成模塊201包括:
電阻R2、基準源TL、電容C2、電阻R3及電阻R4;
電阻R2的第一端為參考電壓生成模塊201的輸入端,電阻R2的第二端與基準源TL的陰極和調整極共接于電阻R3的第一端,電阻R3的第二端與電阻R4的第一端所形成的共接點為參考電壓生成模塊201的輸出端,電阻R4的第二端與基準源TL的陽極所形成的共接點為參考電壓生成模塊201的接地端,電容C2連接于基準源TL的調整極與陽極之間。
作為本發明一優選實施例,對比對比模塊202包括電阻R5和對比器U2,電阻R5的第一端為對比對比模塊202的第一輸入端,電阻R5的第二端連接對比器U2的反相輸入端,對比器U2的同相輸入端和輸出端分別為對比對比模塊202第二輸入端和輸出端。
作為本發明一優選實施例,驅動控制模塊203包括穩壓二極管ZD1、限流電阻R6及光電耦合器U3,穩壓二極管ZD1的陰極為驅動控制模塊203的輸入端,限流電阻R6連接于穩壓二極管ZD1的陽極與光電耦合器U3的發光二極管的陽極之間,光電耦合器U3的發光二極管的陰極為驅動控制模塊203的控制端,光電耦合器U3的光敏三極管的集電極和發射極分別為驅動控制模塊203的調整端和接地端。其中,穩壓二極管ZD1和限流電阻R6起到降壓限流的作用,以防止光電耦合器U3的發光二極管因過壓或過流而損壞。
以下結合工作原理對上述電源電路保護電路作進一步說明:
當電源電路未接入電子設備時,由于沒有電子設備,則采樣電阻R1無電流經過,于是對比器U2的反相輸入端的電壓為0且小于其同相輸入端的電壓,對比器U2隨之輸出為高電平,光電耦合器U3的發光二極管兩極的電壓差無法達到發光二極管的導通壓降,所以光電耦合器U3的發光二極管截止不發光,電源電路保護電路200不對升壓模塊100的驅動電壓VT進行控制,升壓模塊100的輸出電壓恒定。
當電源電路給電子設備補充電能時,電源電路的輸出電流經采樣電阻R1流至等電勢地,且采樣電阻R1上產生一個采樣電壓(該采樣電壓就是對比器U2的反相輸入端的輸入電壓),當流過采樣電阻R1的電流增大時,采樣電阻R1的采樣電壓也會隨之增大,則對比器U2的反相輸入端的輸入電壓也增大,反之,則對比器U2的反相輸入端的輸入電壓減小;當因電源電路的輸出電流因異常(短路)而瞬間增大時,采樣電阻R1所生成的采樣電壓也隨之增大,對比器U2的反相輸入端的電壓大于其同相輸入端的電壓(即參考電壓),則對比器U2輸出為低電平,該低電平使光電耦合器U3的發光二極管發光,光電耦合器U3的光敏三極管導通并改變阻抗,使升壓模塊100的驅動電壓VT減小,則PWM控制芯片U1根據被減小后的驅動電壓VT調整MOS管Q1的占空比,使電源電路的輸出電流恒定,實現異常(短路)過流保護功能。此外,當異常(短路)消除后,電源電路保護電路200停止工作,電源電路立即重新進入工作狀態。
本發明通過在電源電路中采用包括所述采樣模塊、所述參考電壓生成模塊、所述對比對比模塊以及所述驅動控制模塊的電源電路保護電路,其電路結構設計簡單,成本低,進而功耗低,效率高,降低開發難度和成本輸出。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。