本實用新型涉及開關電源技術領域，尤其涉及一種開關電源欠壓保護電路。

背景技術：

輔助電源是系統供電的重要組成部分，其供電方式主要有：交流市電，電池等方式。在以電池為輔助電源供電方式中，當電池電壓下降到保護點后，輔助電源仍然處于正常輸出工作狀態（即整個系統用電仍然持續），若不進行及時保護，電池將會過放，甚至會出現放死現象，嚴重影響電池使用壽命。

目前，輔助電源設計大多采用PWM控制芯片進行控制，但是大部分PWM控制芯片無欠壓保護功能，僅有個別PWM控制芯片具有此功能，因此對于沒有欠壓保護功能的PWM控制芯片，目前大多采用比較器方式實現欠壓保護功能，如圖1所示。

圖1中的欠壓保護電路由F1、D1、C1組成的電源輸入部分，R1、R2、ZD1、C3組成的比較器供電部分，R3、ZD2、C4組成的基準部分，R4、R5、R6、R7、R8、R9、C5、U1組成的電壓采樣比較部分，以及U9、D2，L1、C2組成的電源變換部分組成。當電池經電源輸入部分電路后，實現了反接與短路保護、濾波功能。經比較器供電部分后向比較器供電（通常12V）。經基準部分后產生基準電壓（通常2.5V）供U1參考。經電壓采樣比較部分后，實現了對輸入電壓采樣與延時功能, 當采樣電壓大于基準電壓時，比較器將U9 Pin5（EN）初始高電平變為低電平使電源變換部分輸出正常電壓；當采樣電壓（采樣電壓）小于基準+回差電壓（回差電壓）時，比較器將U9 Pin5（EN）變高電平使電源變換部分關閉輸出，實現欠壓保護功能。

但是，圖1所示的欠壓保護電路復雜、需要單獨供電單元，且輸入電壓必須高于比較器供電電壓，成本高且不能徹底解決系統保護電池放電問題。

有鑒于此，確有必要提供一種開關電源欠壓保護電路，以解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種開關電源欠壓保護電路，該開關電源欠壓保護電路不僅可以實現欠壓保護功能，而且可以實現欠壓回差控制功能。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種開關電源欠壓保護電路，其包括電源輸入模塊、電壓采樣模塊、控制模塊和電源變換模塊，所述電壓采樣模塊與所述電源輸入模塊相連，用于采樣輸入電壓，所述控制模塊包括開關管，所述開關管的基極與所述電壓采樣模塊相連、集電極與所述電源變換模塊中的電壓穩壓器相連，以根據采樣電壓來控制所述電壓穩壓器電源輸出的打開或關斷。

作為本實用新型的進一步改進，所述開關管為NPN型三極管，且該NPN型三極管的發射極接地。

作為本實用新型的進一步改進，所述電源輸入模塊由電池供電，且包括與電池相連的保險管F1、兩端連接于電源輸入端正極和地之間的電容C1、及連接于保險管F1與電容C1之間的二極管D1，所述二極管D1的陽極與保險管F1相連、陰極與電容C1相連。

作為本實用新型的進一步改進，所述電壓采樣模塊包括相互串聯的分壓電阻R1和分壓電阻R2，該兩個分壓電阻R1、R2與所述電容C1并聯，且所述分壓電阻R1的另一端連接于二極管D1的陰極，所述分壓電阻R2的另一端接地。

作為本實用新型的進一步改進，所述電壓采樣模塊還包括相互串聯的電阻R3和電容C2，該電阻R3和電容C2與所述分壓電阻R1、R2并聯，且分壓電阻R1和分壓電阻R2的連接點與電阻R3和電容C2的連接點相連，所述電阻R3的另一端與所述開關管的基極相連，所述電容C2的另一端接地。

作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊還包括與所述開關管基極相連的電阻R4，所述電阻R4的另一端與所述電源變換模塊的輸出端相連，以在所述電源變換模塊輸出電源時，電阻R4將其所產生的電壓施加給所述開關管。

作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊還包括電阻R5，且該電阻R5的一端與所述開關管的集電極相連、另一端與電源輸入端正極相連。

作為本實用新型的進一步改進，所述電壓穩壓器的開/關引腳與所述開關管的集電極相連。

作為本實用新型的進一步改進，所述電源變換模塊還包括與所述電壓穩壓器輸出引腳相連的鐵芯線圈L1、二極管D2、電容C3，且鐵芯線圈L1、二極管D2、電容C3三者之間兩兩相互并聯。

作為本實用新型的進一步改進，所述二極管D2的陰極與所述電壓穩壓器的輸出引腳相連、陽極接地；所述電容C3的陽極與所述鐵芯線圈L1相連、陰極接地；所述鐵芯線圈L1的兩端分別與所述二極管D2和電容C3相連。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的開關電源欠壓保護電路通過在控制模塊中設置開關管，且開關管的基極與電壓采樣模塊相連、集電極與電源變換模塊中的電壓穩壓器相連，從而可根據采樣電壓的大小選擇性將開關管導通或不導通，以此來控制電壓穩壓器的電源輸出，實現了欠壓保護功能。

附圖說明

圖1是現有技術中應用于無欠壓保護功能PWM控制芯片中的欠壓保護電路原理圖。

圖2是本實用新型開關電源欠壓保護電路的電路原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述。

請參閱圖2所示，本實用新型揭示了一種開關電源欠壓保護電路，該開關電源欠壓保護電路可應用于無欠壓保護功能的PWM控制芯片中。

所述開關電源欠壓保護電路包括順序連接的電源輸入模塊、電壓采樣模塊、控制模塊及電源變換模塊。

所述電源輸入模塊由電池供電，以形成電源輸入端。所述電源輸入模塊包括與電池相連的保險管F1、兩端連接于電源輸入端正極和地之間的電容C1、及連接于保險管F1與電容C1之間的二極管D1。為了防止反接及電流倒灌，優選將所述二極管D1的陽極與保險管F1相連（即連接于電源輸入端正極）、陰極與電容C1的一端相連，電容C1的另一端接地。將電源輸入模塊設計為由保險管F1、二極管D1及電容C1組成，可以在電池經電源輸入模塊后，實現反接與短路保護、濾波功能。

所述電壓采樣模塊與所述電源輸入模塊相連，用于采樣輸入電壓。所述電壓采樣模塊包括相互串聯的分壓電阻R1和分壓電阻R2，該兩個分壓電阻R1、R2與所述電容C1并聯，且所述分壓電阻R1的另一端連接于二極管D1的陰極，所述分壓電阻R2的另一端接地。在電源啟動階段，經過分壓電阻R1和R2的分壓，所得到的采樣電壓為。

所述電壓采樣模塊還包括相互串聯的電阻R3和電容C2，該電阻R3和電容C2與所述分壓電阻R1、R2并聯，且分壓電阻R1和分壓電阻R2的連接點與電阻R3和電容C2的連接點相連，以便將采樣電壓傳輸給電阻R3。所述電阻R3的另一端與所述控制模塊相連，所述電容C2的另一端接地。在電源啟動階段，所述電阻R3主要起傳遞采樣電壓的作用，并不參與分壓；所述電容C2用于延時傳輸采樣電壓，以延時控制模塊的啟動。

所述控制模塊包括開關管Q1，所述開關管Q1優選為NPN型三極管，其基極與所述電阻R3相連、集電極與所述電源變換模塊中的電壓穩壓器U1相連、發射極接地。具體來講，開關管Q1的集電極與電壓穩壓器U1的開/關引腳（Pin5）相連，從而可根據采樣電壓來控制所述電壓穩壓器U1電源輸出的打開或關斷。所述開關管Q1的集電極同時還通過一電阻R5與電源輸入端正極相連，本實施例中，電阻R5為限流電阻，用于為電壓穩壓器U1創造“高電平下無電源輸出”的條件。

所述控制模塊還包括與所述開關管Q1的基極相連的電阻R4，所述電阻R4的另一端與所述電源變換模塊的輸出端相連，從而在所述電源變換模塊輸出電源時，電阻R4可將經過其所產生的電壓施加給所述開關管Q1，以實現回差控制功能。

當開關管Q1觸發導通后，一方面，開關管Q1接收由電阻R3傳遞的采樣電壓Vsamp，另一方面，開關管Q1將電壓穩壓器U1的開/關引腳（Pin5）由高電平拉為低電平，使電壓穩壓器U1打開電源輸出，電源輸出后經電阻R4產生電壓，該電壓Vfb施加到開關管Q1上，使得開關管Q1的輸入電壓為V=Vsamp+Vfb。通過Vfb采集量的加入實現了回差控制。

所述電源變換模塊除了電壓穩壓器U1之外，還包括與電壓穩壓器U1輸出引腳（Pin2）相連的鐵芯線圈L1、二極管D2和電容C3，且鐵芯線圈L1、二極管D2、電容C3三者之間兩兩相互并聯。具體來講，所述二極管D2的陰極與所述電壓穩壓器U1的輸出引腳（Pin2）相連、陽極接地；所述電容C3的陽極與所述鐵芯線圈L1相連、陰極接地；所述鐵芯線圈L1的兩端分別與所述二極管D2和電容C3相連。

以下將對本實用新型開關電源欠壓保護電路的具體工作原理進行舉例說明。

電源輸入模塊與電池接通導電后，電壓采樣模塊對輸入電壓進行采樣，得到采樣電壓；當采樣電壓Vsamp≤0.7V時，采樣電壓Vsamp經電阻R3傳輸至開關管Q1并觸發開關管Q1導通，開關管Q1導通后將電壓穩壓器U1的開/關引腳（Pin5）由高電平拉為低電平使電壓穩壓器U1打開電源輸出；電源輸出后經電阻R4產生電壓并施加到開關管Q1上，使得開關管Q1的輸入電壓為V=Vsamp+Vfb。假設電源啟動工作時Vsamp對應的輸入電壓為45V，電壓穩壓器U1打開電源輸出后Vfb對應的輸入電壓采集量為2V，則啟動前電壓為45V，啟動后電壓為45V+2V=47V，實現了回差2V。

當然，開關管Q1可以用在通用開關電源場合，以實現相關欠壓保護功能；調整電阻R4的參數可以實現欠壓保護回差的調整；調整電阻R1、R2、R3的參數可以實現啟動電壓的調整；調整電容C2的參數可以實現延時啟動工作，同時減少輸入瞬間沖擊電流。

綜上所述，本實用新型的開關電源欠壓保護電路通過增加了開關管Q1，不僅可以實現欠壓保護功能，而且可以實現欠壓回差控制功能。相較圖1所示的傳統電路，本實用新型的開關電源欠壓保護電路減去了IC供電部分與基準部分和比較器，不僅降低了電源保護電路的器件數量、減少了成本，而且工作時接近零損耗。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。