專利名稱：一種過溫保護電路及開關電源電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于開關電源領域，尤其涉及一種過溫保護電路及開關電源電路。
背景技術：
圖l示出了現(xiàn)有技術提供的過溫保護電路的具體電路，為了便于說明，僅示出了 與過溫保護電路相關的部分；過溫保護電路包括比較電路U7、可調分路調節(jié)器U8以及一 些電阻和電容；其中，電阻Rll與電阻R12串聯(lián)連接，電阻Rll與電阻R12的串聯(lián)連接端通 過電容Cll接地，電阻Rll與電阻R12的串聯(lián)連接端還通過電阻R13與比較電路U7中比較 器A1的反向輸入端-連接；電阻Rll的非串聯(lián)連接端連接至可調分路調節(jié)器U8的輸出端， 電阻R12的非串聯(lián)連接端接地；電阻R16、電阻R17以及電阻R18依次串聯(lián)連接在可調分路 調節(jié)器U8的輸出端與CTRL端之間，電阻R17和電阻R18的串聯(lián)連接端連接至比較電路U7 中比較器Al的輸出端(即比較電路U7的第1腳)，電阻R16和電阻R17的串聯(lián)連接端連接 至比較電路U7中比較器A1的正向輸入端+ ;可調分路調節(jié)器U8的地端接地，可調分路調節(jié) 器U8的輸入端通過電阻R14連接至電源VCC，可調分路調節(jié)器U8的輸入端還通過電阻R15 接地，可調分路調節(jié)器U8的輸入端同時還連接至可調分路調節(jié)器U8的輸出端；電容C12的 一端連接至可調分路調節(jié)器U8的輸出端，電容C12的另一端接地；比較電路U7的第8腳連 接電源VCC。 現(xiàn)有的過溫保護電路采用比較電路U7、可調分路調節(jié)器U8以及一些電阻和電容 組成一個遲滯比較電路，產生一個有效電平并控制其它電路；由于采用了集成運算放大器 組成的比較電路U7，因此整個電路的成本較高，占用空間大；同時由于集成運算放大器的 輸出電壓精度差導致過溫保護電路中的保護溫度的精度不好控制，溫度范圍也不便于調 試。
發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種過溫保護電路，旨在解決現(xiàn)有的過溫保護電路
成本高、占用空間大、保護溫度的精度不好控制以及溫度范圍不便于調試的問題。
本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的， 一種過溫保護電路，所述過溫保護電路包括可調分
路調節(jié)器、開關管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串 聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3 ;所述可調分路調節(jié)器的輸入端連接 至所述分壓電阻R1與所述溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端，所述可調分路調節(jié)器的地端接地； 所述限流電阻R4的一端連接至第一電源VCC，所述限流電阻R4的另一端連接至所述可調分 路調節(jié)器的輸出端；所述開關管的第一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的 串聯(lián)連接端，所述開關管的第二端接地，所述開關管的控制端通過所述限流電阻R6連接至 所述可調分路調節(jié)器的輸出端，所述開關管的控制端還通過所述偏置電阻R7接地；所述開 關管的控制端用于控制所述開關管的第一端和第二端之間導通或關斷。
其中，所述溫度傳感器RT為熱敏電阻。
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其中，所述開關管為三極管，所述三極管的基極通過所述限流電阻R6連接至所述 可調分路調節(jié)器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極連接至所述溫 度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
其中，所述三極管為NPN型三極管。 其中，所述開關管為M0S管，所述M0S管的柵極通過限流電阻R6連接至可調分路 調節(jié)器的輸出端，所述M0S管的源極接地，所述MOS管的漏極連接至所述溫度傳感器RT與 所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。 其中，所述過溫保護電路還包括濾波電容C1，所述濾波電容C1的一端連接至所 述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端以及所述可調分路調節(jié)器的輸入端，所 述濾波電容C1的另一端接地。其中，所述過溫保護電路還包括限流電阻R5，所述限流電阻R5的一端連接至所
述可調分路調節(jié)器的輸出端與限流電阻R4連接的連接端，所述限流電阻R5的另一端通過
所述限流電阻R6連接至所述開關管的控制端。其中，所述第一 電源為低壓電源，所述第二電源為直流電壓。 其中，所述可調分路調節(jié)器為TL431芯片。 本發(fā)明實施例的目的還在于提供一種開關電源電路，所述開關電源電路包括上述 過溫保護電路。 本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路將溫度傳感器感應到的環(huán)境溫度與設定的閾 值溫度進行比較，根據比較結果控制可調分路調節(jié)器的通斷以及開關管的通斷，輸出過溫 保護控制信號從而實現(xiàn)過溫遲滯保護；該電路結構簡單、成本低、占用空間?。煌瑫r提高了 保護溫度的控制精度，便于調試。
圖1是現(xiàn)有技術提供的過溫保護電路的電路圖；
圖2是本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路的電路圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)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(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路可以應用于開關電源等需要過溫保護的用電 設備中，特別應用于DC/DC電壓轉換電路、大電流的LED驅動電路以及開關電源電路中。圖 2示出了本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路的電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施 例相關的部分，詳述如下。 過溫保護電路包括可調分路調節(jié)器U1、開關管11、限流電阻R4、限流電阻R6、偏 置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓 電阻R3 ;可調分路調節(jié)器Ul的輸入端連接至分壓電阻Rl與溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端 Sl，可調分路調節(jié)器Ul的地端接地；限流電阻R4的一端連接至第一電源VCC，限流電阻R4 的另一端連接至可調分路調節(jié)器U1的輸出端；開關管11的第一端連接至溫度傳感器RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2，開關管11的第二端接地，開關管11的控制端通過限流電阻
R6連接至可調分路調節(jié)器U1的輸出端，開關管11的控制端還通過偏置電阻R7接地；開關
管11的控制端用于控制開關管11的第一端和第二端之間導通或關斷。 其中，溫度傳感器RT可以為熱敏電阻；熱敏電阻是由半導體陶瓷材料組成，利
用溫度的變化來改變電阻的阻值；在本發(fā)明實施例中，溫度傳感器RT采用負溫度系數
(Negative Temperature Coeffl Cient，NTC)熱敏電阻，NTC熱敏電阻是指隨溫度上升電阻
阻值呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻；可以采用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩
種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結等工藝制成NTC熱敏電阻；NTC熱敏
電阻的電阻率和材料常數隨材料成分比例、燒結氣氛、燒結溫度和結構狀態(tài)不同而變化。 在本發(fā)明實施例中，可調分路調節(jié)器U1可以為三端的可調分路調節(jié)器，也可以為
四端、五端、六端的可調分路調節(jié)器并聯(lián)后引出三個端子。 在本發(fā)明實施例中，開關管可以為三極管Q1，其中，三極管Q1的基極通過限流電 阻R6連接至可調分路調節(jié)器U1的輸出端，三極管Q1的發(fā)射極接地，三極管Q1的集電極連 接至溫度傳感器RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2。作為本發(fā)明的一個實施例，三極管Q1 為NPN型三極管。 在本發(fā)明實施例中，開關管還可以為MOS管，其中，M0S管的柵極通過限流電阻R6 連接至可調分路調節(jié)器U1的輸出端，MOS管的源極接地，MOS管的漏極連接至溫度傳感器 RT與分壓電阻R3的串聯(lián)連接端S2。 在本發(fā)明實施例中，開關管11還可以為可控硅、繼電器等其他任何起開關作用的 開關元件。 在本發(fā)明實施例中，過溫保護電路還包括濾波電容Cl，濾波電容Cl的一端連接 至溫度傳感器RT與分壓電阻R1的串聯(lián)連接端S1以及可調分路調節(jié)器U1的輸入端，濾波 電容C1的另一端接地。 在本發(fā)明實施例中，過溫保護電路還包括限流電阻R5，限流電阻R5的一端連接 至可調分路調節(jié)器U1的輸出端，限流電阻R5的另一端通過限流電阻R6連接至開關管11 的控制端。 在本發(fā)明實施例中，第一 電源VCC可以為低壓電源，第二電源VIN可以為直流電壓 或交流經整流濾波后的電壓。 在本發(fā)明實施例中，可調分路調節(jié)器U1可以為TL431芯片?？烧{分路調節(jié)器Ul 的基準電壓可以為1. 25V或2. 5V。 為了更進一步的說明本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路，現(xiàn)結合圖2詳述其工作 原理如下，為了便于說明，需要過溫保護的電子設備以開關電源電路為例，溫度傳感器RT 以熱敏電阻為例，開關管11以三極管Q1為例 通電后，當熱敏電阻RT感應的環(huán)境溫度T低于設定的第一閾值溫度Ton時，取消 對開關電源電路的過溫保護，開關電源電路開始正常工作；當熱敏電阻RT感應的環(huán)境溫度 T高于設定的第二閾值溫度Toff時，開關電源電路受保護，開關電源電路停止工作。當開關 電源電路正常工作時，環(huán)境溫度T小于第二閾值溫度Toff ，且第一閾值溫度Ton小于第二閾 值溫度Toff 。 當設備正常無故障，在常溫下工作時，通電后，開始工作，環(huán)境溫度T從常溫逐漸上升，熱敏電阻RT的阻值逐漸變小，直到環(huán)境溫度T穩(wěn)定，且T < Toff，可調分路調節(jié)器Ul 的參考電平端Vref的電壓大于2. 5V，可調分路調節(jié)器U1導通，過溫保護控制信號輸出端 CTRL是低電平，三極管Q1不導通，2. 5V < Vref = VCCX (RT+R3)/(R1+RT+R3)，開關電源電 路不被過溫保護。當開關電源電路工作功耗過大，或環(huán)境溫度T出現(xiàn)異常，環(huán)境溫度T上 升，熱敏電阻RT的阻值逐漸變小，當環(huán)境溫度T等于第二閾值溫度Toff，2. 5V = Vref = VCCX (RT+R3) / (R1+RT+R3)，可調分路調節(jié)器Ul關斷，過溫保護控制信號輸出端CTRL是高 電平，三極管Q1導通，2. 5V > Vref = VCCXRT/(R1+RT)，開關電源電路被過溫保護。開關 電源電路被保護后，環(huán)境溫度T從第二閾值溫度Toff開始降低，熱敏電阻RT的阻值逐漸變 大，當環(huán)境溫度T降到一定值(即第一閾值溫度Ton)時，2. 5V = Vref = VINXRT/(R1+RT)， 可調分路調節(jié)器Ul導通，過溫保護控制信號輸出端CTRL是低電平，三極管Ql關斷，2. 5V < Vref = VINX (RT+R3) / (R1+RT+R3)，開關電源電路取消保護。 相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明實施例提供的過溫保護電路將溫度傳感器感應到的環(huán)境 溫度與設定的閾值溫度進行比較，根據比較結果控制可調分路調節(jié)器的通斷以及開關管的 通斷，輸出過溫保護控制信號從而實現(xiàn)過溫遲滯保護；該電路結構簡單、且通過采用精度高 的TL431以及電阻提高了保護溫度的控制精度，便于調試；同時采用了常見開關管三極管， 故降低了成本，減小了整個電路的占用空間。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)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(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種過溫保護電路，其特征在于，所述過溫保護電路包括可調分路調節(jié)器、開關管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3；所述可調分路調節(jié)器的輸入端連接至所述分壓電阻R1與所述溫度傳感器RT的串聯(lián)連接端，所述可調分路調節(jié)器的地端接地；所述限流電阻R4的一端連接至第一電源，所述限流電阻R4的另一端連接至所述可調分路調節(jié)器的輸出端；所述開關管的第一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端，所述開關管的第二端接地，所述開關管的控制端通過所述限流電阻R6連接至所述可調分路調節(jié)器的輸出端，所述開關管的控制端還通過所述偏置電阻R7接地；所述開關管的控制端用于控制所述開關管的第一端和第二端之間導通或關斷。
2. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述溫度傳感器RT為熱敏電阻。
3. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述開關管為三極管，所述三極管 的基極通過所述限流電阻R6連接至所述可調分路調節(jié)器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極 接地，所述三極管的集電極連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
4. 如權利要求3所述的過溫保護電路，其特征在于，所述三極管為NPN型三極管。
5. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述開關管為M0S管，所述M0S管 的柵極通過限流電阻R6連接至所述可調分路調節(jié)器的輸出端，所述M0S管的源極接地，所 述M0S管的漏極連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端。
6. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述過溫保護電路還包括濾波電 容C1，所述濾波電容C1的一端連接至所述溫度傳感器RT與所述分壓電阻R3的串聯(lián)連接端 以及所述可調分路調節(jié)器的輸入端，所述濾波電容Cl的另一端接地。
7. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述過溫保護電路還包括限流電 阻R5，所述限流電阻R5的一端連接至所述可調分路調節(jié)器的輸出端與限流電阻R4連接的 連接端，所述限流電阻R5的另一端通過所述限流電阻R6連接至所述開關管的控制端。
8. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述第一電源為低壓電源，所述第 二電源為直流電壓。
9. 如權利要求1所述的過溫保護電路，其特征在于，所述可調分路調節(jié)器為TL431芯片。
10. —種開關電源電路，其特征在于，所述開關電源電路包括權利要求l-9任一項所述 的過溫保護電路。
全文摘要
本發(fā)明適用于開關電源領域，提供了一種過溫保護電路及開關電源電路；過溫保護電路包括可調分路調節(jié)器、開關管、限流電阻R4、限流電阻R6、偏置電阻R7、在第二電源VIN與地之間依次串聯(lián)連接的分壓電阻R1、溫度傳感器RT以及分壓電阻R3。本發(fā)明提供的過溫保護電路將溫度傳感器感應到的環(huán)境溫度與設定的閾值溫度進行比較，根據比較結果控制可調分路調節(jié)器的通斷以及開關管的通斷，輸出過溫保護控制信號從而實現(xiàn)過溫遲滯保護；該電路結構簡單、成本低、占用空間?。煌瑫r提高了保護溫度的控制精度，便于調試。
文檔編號H02H5/04GK101707350SQ200910110689
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權日2009年10月21日
發(fā)明者周明杰, 陳永倫 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司