[发明专利]开关电源及适用于开关电源的浪涌保护电路、方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，特别涉及一种开关电源及适用于开关电源的浪涌保护电路、方法。

背景技术

开关电源(英文：Switching Mode Power Supply)又称开关电源，是一种高频化电能转换装置。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和断开的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

Buck开关电源(降压型开关电源)是开关电源的一种，在Buck开关电源中，如果输入端瞬间有大能量输入即存在输入浪涌的情形时，产生的浪涌能量会叠加在开关电源的功率级电路的输入能量上，使主功率级电路中的主功率管(一般为：MOSFET开关管)上的能量大于该主功率管的所能承受的最大能量，从而导致主功率管损坏，甚至造成其他器件损坏。

在Buck开关电源中，尤其是在将交流电压转换成直流电压的AC/DC型Buck开关电源(AD-DC Buck开关电源)中，浪涌能量最容易造成主功率管的损坏，因此需要采取必要的措施来吸收浪涌能量，避免主功率管上承受的能量超过其所能承受的最大能量，以保护主功率开关器件及其它器件。

图1为现有技术的一种适用于Buck开关电源的浪涌保护电路。

参见图1所示，为了实现浪涌保护，在AC/DC型Buck开关电源的整流桥的前端并联有一压敏电阻RV1，即压敏电阻RV1连接在交流电源输入端的N线和L线之间，通过压敏电阻RV1来吸收浪涌的能量，从而避免输出至Buck开关电源输出端的能量过大，使加在主功率管Q1的能量过大而损坏主功率管Q1。

本发明人在进行本发明的研究过程中发现，图1所示现有技术存在以下的缺陷：

压敏电阻RV1吸收浪涌能量的能力与流过压敏电阻RV1的漏电流成正相关关系，而只有在叠加了浪涌能量的输入电压很大的情况下流过压敏电阻RV1的漏电流才比较大，此时采用压敏电阻能很好地吸收浪涌能量，然而此时的主功率管Q1可能已经由于所承受的能量过大而被损坏掉了。因此采用压敏电阻来吸收浪涌能量，虽然浪涌保护电路结构简单，却并不能对主功率管实现可靠的保护。

图2为现有技术的另一种适用于AC/DC型Buck开关电源的浪涌保护电路。

参见图2所示，在现有技术中，在Buck开关电源的直流输入电容C2的两端并联一RCD电路。该RCD电路由二极管D5、电阻R5和电容C5组成。从而利用电容C5来吸收浪涌的能量，以防止输入至主功率级电路的能量过大而使主功率管Q1损坏。。

本发明人在进行本发明的研究过程中发现，如图2所示的现有技术存在以下的缺陷：

采用上述RCD电路来吸收浪涌的能量，需要在Buck开关电源中另外引入大量器件，使得电路的结构复杂且不易集成，造成开关电源的体积过大。此外，电容C5吸收浪涌能量的能力与电容C5自身的容值有关，其容值越大，其吸收浪涌能量的能力也越强，然而采用大容值的电容会进一步造成开关电源的体积过大，且电路成本也较高。

发明内容

本发明实施例目的在于提供：一种开关电源及适用于开关电源的浪涌保护电路、方法。在发生输入浪涌时，应用该技术方案对开关电源的主功率管的保护更加有效。且有利于提高开关电源的效率。

第一方面，本发明实施例提供的一种适用于开关电源的浪涌保护方法，所述开关电源具有主功率级电路，所述主功率级电路中设置有主功率管，所述方法包括：

当所述主功率级电路的输入电压大于或等于阈值电压时，使输入至所述主功率级电路的输入能量不流向所述主功率管；

当所述输入电压小于所述阈值电压时，使所述输入能量流向所述主功率管。

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述主功率级电路包括输出电容，

当所述输入电压大于或等于所述阈值电压时，让所述输入能量经过所述输出电容被泄放，使所述输入能量不流向所述主功率管。

第二方面，本发明实施例提供的一种适用于开关电源的浪涌保护电路，所述开关电源包括主功率级电路，所述主功率级电路包括耦接在所述主功率级电路的电压输入端与地之间的主功率管，

所述保护电路包括输入电压检测电路、以及开关电路，

所述输入电压检测电路用于检测所述电压输入端的输入电压与一阈值电压的大小关系，并输出检测结果，

所述开关电路的第一端耦接到所述主功率管的第一极性端，第二端耦接到地，开关控制端与所述输入电压检测电路的输出端连接，其中，所述主功率管的第一极性端耦接到所述电压输入端，