本發(fā)明涉及保護(hù)電路的，特別涉及一種適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)電路及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，傳統(tǒng)的輔助電源設(shè)計(jì)主要關(guān)注穩(wěn)壓和效率，而對短路保護(hù)的研究相對不足。現(xiàn)有的短路保護(hù)方案往往只考慮單一的保護(hù)機(jī)制，如過流保護(hù)或熱保護(hù)，而未能構(gòu)建完整的保護(hù)體系。特別是在寬范圍輸入條件下，現(xiàn)有的短路保護(hù)方法可能無法適應(yīng)不同的輸入電壓和負(fù)載條件，導(dǎo)致保護(hù)效果不穩(wěn)定，甚至在某些情況下完全失效。現(xiàn)有的短路保護(hù)方案在響應(yīng)速度、靈敏度和可靠性等方面存在明顯不足。當(dāng)輔助電源輸出短路或電路器件損壞短路時(shí)，如果保護(hù)機(jī)制不能快速有效地響應(yīng)，可能導(dǎo)致電源管理芯片持續(xù)工作在異常狀態(tài)，最終造成電路元器件的損壞，甚至引發(fā)安全隱患。研究一種適用于寬范圍輸入條件下的輔助電源短路保護(hù)方法，構(gòu)建完整的保護(hù)機(jī)制，提高短路保護(hù)的響應(yīng)速度和可靠性，對于提升電子設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供一種適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)電路及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對輔助電源的全方位保護(hù)，顯著提高了電路的可靠性和安全性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)電路，包括：

3、交流輸入及保險(xiǎn)絲電路、emi濾波電路、整流濾波電路、rcd吸收電路、變壓器、輸出整流濾波電路、驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管、電源管理芯片、電源管理芯片供電電路、短路保護(hù)電路和反饋電路；

4、所述交流輸入及保險(xiǎn)絲電路與所述emi濾波電路連接，所述交流輸入及保險(xiǎn)絲電路用于接收外部輸入電源，并保護(hù)電路免受電源故障或超載影響；

5、所述emi濾波電路與所述整流濾波電路連接，所述emi濾波電路用于減少輸入電源中的電磁干擾，確保電源信號的穩(wěn)定；

6、所述整流濾波電路與所述rcd吸收電路連接，所述整流濾波電路將交流電源轉(zhuǎn)化為直流電源，提供給后續(xù)電路使用，并將交流波動(dòng)轉(zhuǎn)為平滑的直流輸出；

7、所述rcd吸收電路與所述變壓器連接，所述rcd吸收電路用于抑制高頻噪聲和過電壓，確保變壓器的穩(wěn)定工作；

8、所述變壓器分別與所述輸出整流濾波電路和所述驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管連接，所述變壓器用于隔離和轉(zhuǎn)換電壓，并將變壓后的電壓提供給所述驅(qū)動(dòng)電路和所述整流電路；

9、所述短路保護(hù)電路分別與所述輸出整流濾波電路、所述反饋電路和所述電源管理芯片連接，所述短路保護(hù)電路用于在檢測到異常電壓或短路故障時(shí)，快速切斷電路或調(diào)節(jié)所述電源管理芯片，并通過所述反饋電路實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓和電流狀態(tài)；

10、所述電源管理芯片分別與所述電源管理芯片供電電路和所述反饋電路連接，所述電源管理芯片用于調(diào)節(jié)輸出電壓和控制輔助電源的工作狀態(tài)，并通過反饋電路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整。

11、進(jìn)一步地，所述短路保護(hù)電路，包括：

12、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5、第二三極管q2、第七電阻r7、第九電阻r9、第二光耦u2、第八電阻r8、第三電壓基準(zhǔn)芯片u3和第十一電阻r11；

13、所述第五電阻r5的一端分別與所述第二三極管q2的第三引腳和所述第七電阻r7的一端連接，所述第五電阻r5的另一端與所述電源管理芯片供電電路連接；

14、所述第二三極管q2的第二引腳分別與第三電壓基準(zhǔn)芯片u3的第二端、所述第九電阻r9的一端和所述第二光耦u2的第三引腳連接，所述第二三極管q2的第一引腳分別與所述第七電阻r7的另一端和第八電阻r8的一端連接；

15、所述第八電阻r8的另一端與所述第三電壓基準(zhǔn)芯片u3的第三端連接；

16、所述第三電壓基準(zhǔn)芯片u3的第一端分別與所述第三電阻r3的一端、所述第九電阻r9的另一端和所述第二光耦u2的第四引腳連接，所述第三電阻r3的另一端與所述電源管理芯片連接；

17、所述第二光耦u2的第一引腳分別與所述第四電阻r4的一端和第十一電阻r11的一端連接，所述第二光耦u2的第二引腳與所述第十一電阻r11的另一端連接；

18、所述第四電阻r4的另一端分別與所述輸出整流濾波電路和所述反饋電路連接。

19、進(jìn)一步地，所述輸出整流濾波電路包括：

20、第一二極管d1、第三電容c3、第四電容c4和電解電容ec1；

21、所述第一二極管d1的一端分別與所述第三電容c3的一端、所述第四電容c4的一端和所述電解電容ec1的第一引腳連接；

22、所述第一二極管d1的另一端與所述變壓器連接；

23、所述第三電容c3的另一端、所述第四電容c4的另一端和所述電解電容ec1的第二引腳與所述變壓器連接；

24、所述第三電容c3的一端還分別與所述短路保護(hù)電路和所述反饋電路短路保護(hù)電路連接。

25、進(jìn)一步地，所述電源管理芯片供電電路，包括：

26、第六電阻r6、第十電阻r10、第二電解電容ec2、第六電容c6、第四整流橋d4和第二變壓器t1b；

27、所述第十電阻r10的一端分別與所述第六電阻r6的一端、所述第六電容c6的一端和所述第二電解電容ec2的一端連接，所述第六電阻的一端還與所述電源管理芯片連接；

28、所述第二電解電容ec2的一端分別與所述第四整流橋d4的一端和所述短路保護(hù)電路連接；

29、所述第四整流橋d4的另一端與所述第二變壓器t1b的第三端連接；

30、所述第二變壓器t1b的第一端分別與所述第十電阻r10的另一端、所述第二電解電容ec2的另一端和所述第六電容c6的另一端連接。

31、進(jìn)一步地，所述反饋電路，包括：

32、第十二電阻r12、第十三電阻r13、第十四電阻r14、第五電壓基準(zhǔn)芯片u5和第四光耦u4；

33、所述第十二電阻r12的一端和所述第十三電阻r13的一端與所述短路保護(hù)電路連接；

34、所述第十三電阻r13的另一端分別與所述第十四電阻r14的一端和所述第五電壓基準(zhǔn)芯片u5的第一端連接，所述第十四電阻r14的另一端和所述第五電壓基準(zhǔn)芯片u5的第二端連接；

35、所述第五電壓基準(zhǔn)芯片u5的第三端與所述第四光耦u4的第二引腳連接，所述第四光耦u4的第一引腳與所述第十二電阻r12的另一端連接，所述第四光耦u4的第四引腳與所述電源管理芯片連接，所述第四光耦u4的第三引腳接地。

36、本發(fā)明還提供一種適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)方法，應(yīng)用于上述任一項(xiàng)所述的適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)電路，包括：

37、當(dāng)交流電源輸入時(shí)，所述交流輸入及保險(xiǎn)絲電路進(jìn)行過流保護(hù)，所述emi濾波電路對所述交流電源進(jìn)行高頻噪聲和電磁干擾的濾除，所述整流濾波電路將所述交流電源轉(zhuǎn)換為平滑的直流電源，并經(jīng)過所述電源管理芯片供電電路進(jìn)行濾波后給所述電源管理芯片提供啟動(dòng)電源；

38、當(dāng)所述電源管理芯片啟動(dòng)后，輸出pwm信號控制所述驅(qū)動(dòng)及開關(guān)管，驅(qū)動(dòng)所述變壓器進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換，所述變壓器將電能轉(zhuǎn)換后輸出至所述輸出整流濾波電路，所述輸出整流濾波電路輸出穩(wěn)定的直流電壓，并將一部分電壓輸出至所述電源管理芯片供電電路為所述電源管理芯片提供輔助供電；

39、所述反饋電路對輸出電壓進(jìn)行采樣，并將采樣信號反饋至所述電源管理芯片的控制引腳，所述電源管理芯片根據(jù)反饋信號調(diào)整pwm輸出，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定；

40、當(dāng)輸出負(fù)載短路或電路器件損壞短路時(shí)，輸出電壓降低至接近零伏，所述短路保護(hù)電路中的采樣電阻采樣電壓減小，光耦電流減小甚至截止，所述短路保護(hù)電路中的三極管導(dǎo)通，將所述電源管理芯片的供電引腳電壓通過三極管導(dǎo)通路徑進(jìn)行放電，使電源管理芯片的供電電容電壓降低至欠壓保護(hù)值，觸發(fā)欠壓保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。

41、本發(fā)明提供的一種適用于寬范圍輸入輔助電源短路保護(hù)電路及方法，具有以下有益效果：

42、通過設(shè)置完整的短路保護(hù)體系，包括交流輸入及保險(xiǎn)絲電路、emi濾波電路、整流濾波電路等多重保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對輔助電源的全方位保護(hù)，顯著提高了電路的可靠性和安全性。采用短路保護(hù)電路與電源管理芯片、反饋電路的協(xié)同工作機(jī)制，能夠快速響應(yīng)輸出短路或器件損壞等異常情況，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，有效防止電路持續(xù)工作在異常狀態(tài)，避免造成更大的損害。通過整流濾波電路與rcd吸收電路的配合，實(shí)現(xiàn)了對寬范圍輸入電壓的有效處理，使得保護(hù)電路能夠在不同輸入條件下保持穩(wěn)定工作，提高了電路的適應(yīng)性和可靠性。基于變壓器隔離和電壓轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)，結(jié)合電源管理芯片的智能控制，實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的精確調(diào)節(jié)，確保了輔助電源在正常工作和保護(hù)狀態(tài)下的穩(wěn)定性。通過反饋電路的實(shí)時(shí)監(jiān)控和電源管理芯片的動(dòng)態(tài)調(diào)整，構(gòu)建了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，不僅提高了短路保護(hù)的可靠性，還實(shí)現(xiàn)了對異常狀態(tài)的快速響應(yīng)和處理。