專利名稱：開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)電路及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源輸出故障的電路和方法，特別涉及開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)電路及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源是一種通過(guò)調(diào)整脈寬(頻率)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出的電源，相比于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源，具有體積小、效率高、穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)關(guān)電源可用于給各種電氣設(shè)備提供能源。由于其本身也是電子產(chǎn)品，因此有可能基于各種原因產(chǎn)生電壓輸出故障，這就需要對(duì)開(kāi)關(guān)電源的輸出信號(hào)(尤其是輸出電壓信號(hào))進(jìn)行采樣檢測(cè)，一旦發(fā)生故障，通過(guò)控制環(huán)節(jié)立刻停止電源工作，以保護(hù)電源本身及其后繼電路。如何使輸出電壓的檢測(cè)信號(hào)盡快的跟蹤輸出電壓的變化，目前已成為開(kāi)關(guān)電源研制過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
現(xiàn)有對(duì)開(kāi)關(guān)電源的電壓輸出信號(hào)Uo的采樣都是通過(guò)分壓電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用電阻對(duì)電壓輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，得到需要的采樣信號(hào)以控制電源工作與否。但開(kāi)關(guān)電源的輸出側(cè)一般都有容量比較大的濾波電容，當(dāng)開(kāi)關(guān)電源輸出發(fā)生故障時(shí)，特別是電壓低于正常值時(shí)，由于輸出電容的電壓平滑作用，使得輸出電壓不可能一下子變到零，而是緩慢下降，這對(duì)于要求嚴(yán)格保護(hù)的后續(xù)電路不但會(huì)造成不利的影響，而且檢測(cè)信號(hào)也會(huì)隨輸出電壓下降而下降，造成延遲一段時(shí)間才能檢測(cè)到故障的發(fā)生。如果后續(xù)設(shè)備對(duì)這個(gè)檢測(cè)故障時(shí)間要求比較嚴(yán)格，那么這個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間顯然不能滿足負(fù)載設(shè)備安全要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有檢測(cè)電路檢測(cè)信號(hào)慢的缺陷，提供一種快速檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的檢測(cè)電路及檢測(cè)方法。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)電路，包括一端與電源輸出端連接的分壓電阻，該電阻的另一端串接光耦的發(fā)光二極管正極，發(fā)光二極管的負(fù)極串接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，發(fā)光二極管的正極接地；光耦的光敏三極管側(cè)的發(fā)射極接地，集電極接上位電阻接電源VCC，同時(shí)串接輸出電阻至信號(hào)輸出端。
開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降的一種快速檢測(cè)方法，當(dāng)電源電壓下降后，將電源電壓的輸出值經(jīng)分壓電阻、光耦的發(fā)光二極管側(cè)、穩(wěn)壓二極管到地；利用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，使光耦的發(fā)光二極管側(cè)電流減小，讓發(fā)光二極管不發(fā)光，同時(shí)將光敏三極管截止；最后將光敏三極管集電極電阻的輸出信號(hào)端的高電平輸入到控制電路，使開(kāi)關(guān)電源停止工作。
本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)本發(fā)明的檢測(cè)電路，使輸出電壓的檢測(cè)信號(hào)能夠較快的跟蹤輸出電壓的變化，從而在開(kāi)關(guān)電源輸出電壓低于正常值時(shí)能夠較快的將檢測(cè)信號(hào)送到控制部分，使電源在控制信號(hào)的作用下關(guān)斷，從而達(dá)到保護(hù)后續(xù)的電路的目的。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明穩(wěn)壓二極管D1的伏安特性曲線圖3是應(yīng)用本發(fā)明前后電壓取樣所需要的時(shí)間與電壓的關(guān)系曲線
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1所示，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種快速檢測(cè)電路，包括一端與電源輸出端VOUT連接的電阻R1，電阻R1的另一端串接光耦U1的發(fā)光二極管D2正極，發(fā)光二極管D2的負(fù)極串接穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管D1的正極接地；光耦U1的光敏三極管E側(cè)的發(fā)射極接地，集電極接上位電阻R2接電源VCC，同時(shí)串接電阻R3至輸出信號(hào)端SIGOUT。
開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降的一種快速檢測(cè)方法，當(dāng)電源電壓下降后，將電源電壓VOUT的輸出值經(jīng)電阻R1、光耦U1的發(fā)光二極管D2側(cè)、穩(wěn)壓二極管D1到地；利用穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓特性，使光耦U1的發(fā)光二極管D2側(cè)電流急劇減小，讓發(fā)光二極管D2不發(fā)光，同時(shí)將光敏三極管E截止；最后將光敏三極管E集電極電阻R3的輸出信號(hào)端SIG OUT的高電平輸入到控制電路，使控制電路停止輸出端的工作，從而使開(kāi)關(guān)電源停止工作。
如圖2所示，當(dāng)穩(wěn)壓管二極管D1的反向電壓達(dá)到Vz時(shí)，即使電壓有一微小的增加ΔVz，反向電流亦會(huì)猛增(反向擊穿曲線很徒)，這時(shí)，穩(wěn)壓管二極管D1處于擊穿狀態(tài)，如果把擊穿電流限制在一定的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓管二極管D1就可以長(zhǎng)時(shí)間在反向擊穿狀態(tài)下穩(wěn)定工作。而從圖中可見(jiàn)當(dāng)反相電壓沒(méi)有達(dá)到Vz時(shí)，電流值很小，本發(fā)明正是利用了這一特性。另外，圖2中Izmin為反相電壓到達(dá)Vz時(shí)的最小電流，Izm為反相電壓增加值ΔVz區(qū)間的最大電流。A、B為穩(wěn)壓時(shí)的電流區(qū)間。
穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值應(yīng)該是電源電壓VOUT的輸出值減去電阻R1和發(fā)光二極管D2上的壓降再減去0.1-0.2伏線壓降，原因是由于開(kāi)關(guān)電源的紋波較大，如果不減去一些電壓，由于紋波的作用，很可能使保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生誤動(dòng)作，所以減去這部分電壓是必要的，但這個(gè)電壓也不能取得過(guò)大，否則就起不到減少檢測(cè)時(shí)間的目的。
本發(fā)明的工作原理是，當(dāng)電源發(fā)生故障時(shí)，電源電壓VOUT由于電容的作用緩慢下降，見(jiàn)圖3所示曲線。如果采用通常的電壓采樣方式，要等到電壓降到幾乎為零，才能得到需要的低電平，所需要的時(shí)間為T2。而采用了本發(fā)明的電路后，正常工作時(shí)，輸出電壓大于穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值，電流經(jīng)電阻R1、光耦U1發(fā)光管側(cè)、穩(wěn)壓管D1到地，發(fā)光二級(jí)管D2發(fā)光，光敏三極管E導(dǎo)通，其集電極接電阻R3輸出低電平，顯示電源正常工作；當(dāng)電源發(fā)生故障電壓下降后，一旦電源電壓的輸出值低于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，經(jīng)電阻R1、光耦U1發(fā)光管側(cè)、穩(wěn)壓管D1到地的通路上的電流急劇減小，光耦發(fā)光管不發(fā)光，光敏三極管截止，集電極接電阻R3輸出高電平，該高電平輸入到控制部分控制開(kāi)關(guān)電源停止工作。該過(guò)程所需時(shí)間為圖4中T1時(shí)間段，比傳統(tǒng)方法所需的時(shí)間T2顯著減少。
權(quán)利要求
1.開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)電路，包括一端與電源輸出端(VOUT)連接的電阻(R1)、其特征是，電阻(R1)的另一端串接光耦(U1)的發(fā)光二極管(D2)正極，發(fā)光二極管(D2)的負(fù)極串接穩(wěn)壓二極管(D1)的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管(D1)的正極接地；光耦(U1)的光敏三極管(E)側(cè)的發(fā)射極接地，集電極接上位電阻(R2)接電源(VCC)，同時(shí)串接電阻(R3)至輸出信號(hào)端(SIG OUT)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源輸出電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，其特征是，當(dāng)電源電壓下降后，將電源電壓(VOUT)的輸出值經(jīng)電阻(R1)、光耦(U1)的發(fā)光二極管(D2)側(cè)、穩(wěn)壓二極管(D1)到地；利用穩(wěn)壓二極管(D1)的穩(wěn)壓特性，使光耦(U1)的發(fā)光二極管(D2)側(cè)電流減小，讓發(fā)光二極管(D2)不發(fā)光，同時(shí)將光敏三極管(E)截止；最后將光敏三極管(E)集電極電阻(R3)的輸出信號(hào)端(SIG OUT)的高電平輸入到控制電路，使開(kāi)關(guān)電源停止工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源輸出電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，其特征是，所述的穩(wěn)壓二極管(D1)的穩(wěn)壓值為電源電壓(VOUT)的輸出值減去電阻R1和發(fā)光二極管D2上的壓降再減去0.1-0.2伏。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)電路，包括一端與電源輸出端連接的分壓電阻，該電阻的另一端串接光耦的發(fā)光二極管正極，發(fā)光二極管的負(fù)極串接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，發(fā)光二極管的正極接地；光耦的光敏三極管側(cè)的發(fā)射極接地，集電極接上位電阻接電源VCC，同時(shí)串接輸出電阻至信號(hào)輸出端。開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的一種檢測(cè)方法，當(dāng)電源電壓下降后，將電源電壓的輸出值經(jīng)分壓電阻、光耦的發(fā)光二極管側(cè)、穩(wěn)壓二極管到地；利用穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，使光耦的發(fā)光二極管側(cè)電流減小，讓發(fā)光二極管不發(fā)光，同時(shí)將光敏三極管截止；最后將光敏三極管集電極電阻的輸出信號(hào)端的高電平輸入到控制電路，使開(kāi)關(guān)電源停止工作。
文檔編號(hào)G01R19/165GK1819387SQ20061004167
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
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