開關電源過零保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種開關電源的保護電路，特別涉及開關電源的過零保護電路。
【背景技術】
[0002]開關電源是將交流轉化成直流的電氣元件，評價開關電源裝置的質(zhì)量指標是多方面的，然而應該是以可靠性、安全性為第一原則。開關電源會發(fā)生偶發(fā)性的失效故障，因此，開關電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)故障情況下，要保證開關電源輸出的安全可靠，必須設計多種保護功能的電路，使得開關電源一旦發(fā)生故障，開關電源會自動進入保護狀態(tài)或是自動修正參數(shù)，使其在一個正常、合理的工作條件下運行。
[0003]開關電源的輸入是交流電，交流電的特點是輸出極性為正負交替，一般開關電源會采用可控硅作為逆變器元件，可控硅屬于脈沖信號控制導通的開關器件，當輸入到可控硅的觸發(fā)脈沖的導通角大于該可控硅的門限值的時候，可控硅將接通電路，當可控硅的導通處于交流電路的波峰和波谷時導通，則會造成電路的瞬間沖擊，造成電氣元件的損壞。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種防止開關電源瞬間沖擊造成開關電源內(nèi)部電子器件損壞的過零保護電路，
[0005]為達到上述目的，本申請?zhí)峁┑姆桨甘?開關電源過零保護電路，包括零序檢測模塊、延時控制模塊和連接在交流回路上的雙向可控硅，所述零序檢測模塊包括整流電路、第一三極管和反相器，所述整流電路的輸入端接在交流回路上，輸出端接在第一三級管的基極上，第一三級管的發(fā)射極連接在反相器的輸入端，所述延時控制模塊包括555定時芯片，所述反相器的輸出端連接在555定時芯片的觸發(fā)端，555定時芯片的控制電壓端連接有延時電路，555定時芯片的門限端連接有定時周期電路，所述555定時芯片的輸出端連接在第二三級管的基極上，所述第一三級管和第二三極管構成獨立電信號回路，第一三極管和第二三極管之間串聯(lián)一光電親合器，所述光電親合器的輸出端連接在雙向可控娃的控制極上。
[0006]本開關電源過零保護電路的原理和優(yōu)點在于:當開關電源初次連接在交流回路上，首先通過整流電路將交流變成同向半波電流，連續(xù)的半波電流進入到第一三極管再流經(jīng)反相器，由555定時芯片、延時電路和定時周期作為555定時芯片工作的外圍電路，可以通過改變定時周期電路中的電壓信號而改變周期。如果半波電流處于交替處的零相序，反相器的輸入為低電平，那么輸入到555定時芯片中為高電平，555定時芯片的輸出端將輸出高電平信號，第二三級管導通，使得第一三級管和第二三極管構成獨立電信號回路導通，該回路導通后，處于該回路的光電耦合器發(fā)出脈沖信號，從而導通雙向可控硅；使得交流回路的輸出電流從零相序開始導通。反之如果剛開始接入到交流電時，電流信號處于幅值較大的波峰和波谷附近，反相器的輸入端為高電平，那么進入到555定時芯片的電平則為低電平，此時無法給雙向可控硅觸發(fā)信號，則交流電路不會在電流較強的時間導通；這樣避免了開關電源的電子器件受到瞬間的大電流沖擊。
[0007]進一步，所述雙向可控硅的第一陽極和第二陽極之間并聯(lián)有旁路電容；能濾除雙向可控硅中產(chǎn)生的高頻噪聲，提高該器件的工作效率。
[0008]進一步，所述555定時芯片的電源端和整流電路之間設置有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片的輸入端接在整流電路輸出端，穩(wěn)壓芯片的輸出端連接在場效應管的柵極上，場效應管作為整流電路和所述555定時芯片的電源端之間的開關器件。由于交流電的幅值并不穩(wěn)定，常常高出交流電的安全幅值，為了保護電路中的電子器件，通過穩(wěn)壓芯片對輸出電壓幅值進行判斷，如果已經(jīng)大于電子器件的安全電壓幅值，穩(wěn)壓芯片控制通過場效應管的電壓大小，使得輸入555定時芯片的輸入電壓處于穩(wěn)定范圍。
[0009]最后，所述場效應管的柵極和漏極之間并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管；通過穩(wěn)壓二級管保證場效應管的柵極和漏極之間的電壓維持在穩(wěn)壓二極管的額定值，進一步場效應管的保證輸出電壓的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型實施例中的開關電源過零保護電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0012]實施例基本如附圖1所示的開關電源過零保護電路，包括零序檢測模塊、延時控制模塊和連接在交流回路上的雙向可控硅，零序檢測模塊包括有整流電路、第一三極管Ql和反相器IC1，整流電路的輸入端接在交流回路上，輸出端接在第一三級管Ql的基極上，第一三級管Ql的發(fā)射極連接在反相器ICl的輸入端，延時控制模塊包括555定時芯片，555定時芯片包含有8個引腳
[0013]每個引腳的功能分別為:1腳:外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。2腳:低觸發(fā)端。3腳:輸出端Vo。4腳:是直接清零端；當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“O”，該端不用時應接高電平。5腳:VC為控制電壓端；若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只0.01 μ F電容接地，以防引入干擾。6腳:門限端也也叫高觸發(fā)端。7腳:放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。8腳:外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3 ~ 18V，一般用5V。
[0014]反相器IC2的輸出端連接在555定時芯片的2腳上，555定時芯片的5腳上連接有延時電路，延時電路有電阻R2串聯(lián)C2，并將C2接入到I腳上；555定時芯片的6腳連接有定時周期電路，定時周期電路為可調(diào)電路Rl串聯(lián)一電容C2并將C2接入到7腳上構成；555定時芯片的輸出端3腳連接在第二三級管Q2的基極上，第一三級管Ql和第二三極管Q2構成獨立電信號回路，第一三極管Ql和第二三極管Q2之間串聯(lián)一光電耦合器M0C3021，光電耦合器M0C3021的輸出端連接在雙向可控硅SCR的控制極上。
[0015]555定時芯片的電源端和整流電路之間設置有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓芯片max6495，MAX6495穩(wěn)壓芯片為過壓保護器件，用于保護后續(xù)電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞。器件通過控制外部串聯(lián)在電源線上的η溝道MOSFET實現(xiàn)。當電壓超過用戶設置的過壓門限時，拉低MOSFET的柵極，MOSFET關斷，同時斷開連接在交流電路中的繼電器開關K1，從而使得負載從輸入電源斷開。
[0016]場效應管Q3的柵極和漏極之間并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管VDl ;通過穩(wěn)壓二級管VDl保證場效應管Q3的柵極和漏極之間的電壓維持在穩(wěn)壓二極管VDl的額定值，保證輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0017]以上所述的僅是本實用新型的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內(nèi)容為準，說明書中的【具體實施方式】等記載可以用于解釋權利要求的內(nèi)容。
【主權項】
1.開關電源過零保護電路，包括零序檢測模塊、延時控制模塊和連接在交流回路上的雙向可控硅，所述零序檢測模塊包括整流電路、第一三極管和反相器，所述整流電路的輸入端接在交流回路上，輸出端接在第一三級管的基極上，第一三級管的發(fā)射極連接在反相器的輸入端，所述延時控制模塊包括555定時芯片，其特征在于，所述反相器的輸出端連接在555定時芯片的觸發(fā)端，555定時芯片的控制電壓端連接有延時電路，555定時芯片的門限端連接有定時周期電路，所述555定時芯片的輸出端連接在第二三級管的基極上，所述第一三級管和第二三極管構成獨立電信號回路，第一三極管和第二三極管之間串聯(lián)一光電耦合器，所述光電耦合器的輸出端連接在雙向可控硅的控制極上。2.根據(jù)權利要求1所述的開關電源過零保護電路，其特征在于:所述雙向可控硅的第一陽極和第二陽極之間并聯(lián)有旁路電容。3.根據(jù)權利要求2所述的開關電源過零保護電路，其特征在于:555定時芯片的電源端和整流電路之間設置有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓芯片的輸入端接在整流電路輸出端，穩(wěn)壓芯片的輸出端連接在場效應管的柵極上，場效應管作為整流電路和所述555定時芯片的電源端之間的開關器件。4.根據(jù)權利要求3所述的開關電源過零保護電路，其特征在于:所述場效應管的柵極和漏極之間并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管。
【專利摘要】本專利公開了的開關電源過零保護電路，包括零序檢測模塊、延時控制模塊和連接在交流回路上的雙向可控硅，所述零序檢測模塊包括整流電路、第一三極管和反相器，所述整流電路的輸入端接在交流回路上，輸出端接在第一三級管的基極上，第一三級管的發(fā)射極連接在反相器的輸入端，延時控制模塊包括555定時芯片，所述555定時芯片的輸出端連接在第二三級管的基極上，所述第一三級管和第二三極管構成獨立電信號回路，第一三極管和第二三極管之間串聯(lián)一光電耦合器，所述光電耦合器的輸出端連接在雙向可控硅的控制極上，本申請的有益效果：能夠防止原來直接接入交流電，電氣元件受到交流電瞬間電流的沖擊。
【IPC分類】H02H7/12
【公開號】CN204886145
【申請?zhí)枴緾N201520563933
【發(fā)明人】胡紅生
【申請人】重慶市志益鑫電子科技有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月31日