專利名稱：開關電源初級側過流保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及過流保護電路，更具體地說，涉及一種開關電源(BUCK、正激、推挽、全橋、半橋等拓撲)初級側過流保護電路。
背景技術：
開關電源的過流保護一般可分為初級側過流保護、次級側過流保護。目前，初級側過流保護一般通過采樣初級電流信號與“固定的基準信號”進行比較后輸出過流保護信號，即通過限制初級電流從而達到限制輸出電流的目的。初級電流大小受輸入電壓、輸出續流電感感量及斜率補償電路影響；初級電流大小還受電流取樣信號延時、及驅動延時的影響，故初級電流大小在不同的條件下誤差會很大。采樣的初級側電流信號與“固定的基準信號”進行比較后輸出過流保護信號。這導致其過流點在全輸入電壓、全 溫度范圍內產生很大的誤差(過流點一般有10% -40%的誤差)。次級側過流保護一般需要過大電流的檢測元件，體積大，價格高。所述現有技術的缺陷值得改進。
發明內容為了克服現有開關電源初級側過流保護電路過流點高低壓輸入條件偏差大、誤差大、容差分析困難等問題，本實用新型提供一種開關電源初級側過流保護電路，該過流保護通過采樣初級電流信號與“變化的基準信號”進行比較后輸出過流保護信號，在輸出功率相同，設定效率相同情況(同一機型各情況下相差不大)下，這個“變化的基準信號”與輸入電壓成反比例函數，而輸入電流與輸入電壓成反比例函數，通過等值設定就能設定需要保護的輸入功率，從而設定過流保護點。這樣的開關電源初級側過流保護電路不受輸入電壓變化的影響、不隨輸出電壓上下調而變化，過流點誤差小，過流保護精度高。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下所述一種開關電源初級側過流保護電路，其特征在于，包括信號處理器和分別與信號處理器連接的輸入平均電流的電壓信號輸入端、輸入電壓信號輸入端和OCP輸出端。所述信號處理器為智能控制芯片，此時，輸入電壓信號輸入端為輸入電壓信號直接輸入端。所述信號處理器為比較器或運算放大器，此時，輸入電壓信號輸入端為輸入電壓信號間接輸入端。根據上述結構的本實用新型，其有益效果在于，本實用新型不受輸入電壓變化的影響、不隨輸出電壓上下調而變化，過流點誤差小，提高過流點精度同時不需要引進大功率電流采樣電阻。電路結構簡單，過流點容差分析簡單。
以下結合附圖
以及實施例對本實用新型做進一步的說明。圖I為本實用新型電路框圖；[0011]圖2為本實用新型實施例一電路框圖；圖3為本實用新型實施例二電路框圖；圖4為本實用新型一種實施例電路原理圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種開關電源初級側過流保護電路，包括信號處理器和分別與信號處理器連接的輸入平均電流的電壓信號輸入端、輸入電壓信號輸入端和OCP輸出端。所述信號處理器為智能控制芯片，此時，輸入電壓信號輸入端為輸入電壓信號直接輸入端。所述信號處理器為比較器或運算放大器，此時，輸入電壓信號輸入端為輸入電壓信號間接輸入端。·其通過限制初級功率來限制輸出功率最終達到過流保護的目的。在效率η不變的情況下，輸入功率Pin直接決定輸出功率Pout (Pin = Pout/η)。輸入功率Pin由輸入平均電流Iin_ave和輸入電壓Vin共同決定(Pin = VinX Iin_ave)。這樣過流保護方式需對輸入平均電流和輸入電壓同時進行采樣，通過數學運算后得出過流保護信號。本實用新型是限初級功率來實現過流保護的功能，通過一個反映輸入平均電流的信號和一個反映輸入電壓的信號進行數學運算處理，保證在輸入功率達到設定值時輸出過流保護信號。實施例一如圖2所示，在智能控制芯片中采樣輸入平均電流的電壓信號輸入端和輸入電壓信號直接輸入端，并對它們進行數學運算后輸出過流保護信號。實施例二如圖3所示，在一般的PWM控制芯片中，由于一般的PWM芯片沒有運算功能，故實施例一中的信號采樣方式及信號處理方式都不適合。輸入平均電流的電壓信號與實施例一一樣，輸入電壓信號通過其它電壓信號間接輸入端的方式進行采樣，從而得到一個“變化的基準信號”，信號處理可以通過比較方式來實現。本實用新型推薦如下取樣方法輸入平均電流Iin_ave函數關系式為Iin_ave = Pin/Vin則輸入平均電流取樣的電壓信號VS_ AVE為VS_AVE = β X (Pin/Vin)①(β為轉換系數，其值由電源控制電路及參數確定的固定值)現設定PWM信號輸出幅值為Vp，占空比為D，變壓器匝比為NI，產品直流損耗效率為n_dc,輸出電壓為Vout。正激拓撲有D= (NlXVout)/ (VinX n_dc) Vp經過低頻濾波后其平均電壓VP_ AVE為VP_ AVE = VpXD = Vp (NI X Vout) / (VinX η_dc)②②式中Vp、Nl、Vout、為定量，n_dc是一個變化很小的變量，一定程度可認為是定量(因為其變化很小)，設Vp(NlXVout)/η _dc = K，則有[0034]VP_AVE = K/Vin，K值由電路結構及參數確定的固定值，VP_ AVE是輸入電壓Vin的反比例函數。當①=②時有βX (Pin/Vin) = K/Vin則輸入功率為Pin = K/ β③可見K和β都是由電路結構及參數確定的一個固定值，①=②條件是過流保護的保護點。可見這樣的過流保護與輸入高低壓端無關，只取決于電路結構設定的值。應用電路如圖4所示。雖然本實用新型參照上述的實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員完全能夠很清楚的認識到以上的實施例僅是用于說明本實用新型，其中可作各種變化和修改而在廣義上并沒有脫離本實用新型，所以并非作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內，對以上所述的實施例的變化、變形都將落入本實用新型要求的保護·范圍之內。
權利要求1.一種開關電源初級側過流保護電路，其特征在于包括信號處理器和分別與信號處理器連接的輸入平均電流的電壓信號輸入端、輸入電壓信號輸入端和OCP輸出端。
2.根據權利要求I所 述的開關電源初級側過流保護電路，其特征在于所述信號處理器為智能控制芯片。
3.根據權利要求I所述的開關電源初級側過流保護電路，其特征在于所述信號處理器為比較器或運算放大器。
專利摘要本實用新型公開了一種開關電源初級側過流保護電路，其特征在于，包括信號處理器和分別與信號處理器連接的輸入平均電流的電壓信號輸入端、輸入電壓信號輸入端和OCP輸出端，所述信號處理器為智能控制芯片；所述信號處理器為比較器或運算放大器。本實用新型不受輸入電壓變化的影響、不隨輸出電壓上下調而變化，過流點誤差小，提高過流點精度同時不需要引進大功率電流采樣電阻。電路結構簡單，過流點容差分析簡單。
文檔編號G01R19/165GK202720266SQ20122039719
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者黃銘杰, 戴麗名 申請人:深圳市核達中遠通電源技術有限公司