[发明专利]开关电源的电压保护电路、方法以及开关电源

说明书

本发明公开了一种开关电源的电压保护电路、方法以及开关电源，涉及电力技术领域，其中的保护电路包括：继电器；继电器的常闭触点设置在开关电源的次级侧电路中，继电器的励磁线圈与次级侧电路电连接；在变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生隔离失效并使次级侧电路上的次级侧电压为变压器初级侧绕组的输入电压时，次级侧电压用于对励磁线圈提供励磁电压，断开常闭触点，用以切断次级侧电路。本发明的电压保护电路、方法以及开关电源，能够在变压器初级侧绕组与次级侧绕组发生短接等隔离失效时，通过保护电路的继电器切断次级侧电路以及与后端负载的连接，可起到保护实验人员安全、后端负载的作用；提高了产品智能化，提升了用户的使用感受。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种开关电源的电压保护电路、方法以及开关电源。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源有多种类型，例如正激、反激式的单端开关电源等。开关电源中的变压器的初级侧绕组连接属强电范围的母线电位，次级侧绕组一般输出的直流电压属弱电范畴。初级侧绕组与次级侧绕组通过磁耦合隔离，当出现变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生短接等异常情形时，则发生强电接入开关电源的次级侧电路的情况，会存在伤害实验人员人身安全的风险。例如，实验人员上电实验时往往会接触开关电源次级侧的元器件，如果变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生短接，则母线的高直流电压可能会造成安全事故。当出现变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生短接等异常情形时，也会存在击穿与变压器次级侧绕组连接的负载的可能。例如，负载为信号隔离芯片，在变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生短接时，母线的高直流电压会随次级侧电路连到信号隔离芯片上，如果信号隔离芯片另一侧的电源地为母线参考点，则该信号隔离芯片有被击穿的可能。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种开关电源的电压保护电路、方法以及开关电源，能够在变压器初级侧绕组与次级侧绕组发生短接等隔离失效时，通过继电器切断次级侧电路起到保护作用。

根据本发明的一个方面，提供一种开关电源的电压保护电路，包括：继电器；所述继电器的常闭触点设置在开关电源的次级侧电路中，所述继电器的励磁线圈与所述次级侧电路电连接；在变压器初级侧绕组与变压器次级侧绕组发生隔离失效并使所述次级侧电路上的次级侧电压为所述变压器初级侧绕组的输入电压时，所述次级侧电压用于对所述励磁线圈提供励磁电压，断开所述常闭触点，用以切断所述次级侧电路。

可选地，包括：稳压电路单元；所述励磁线圈通过所述稳压电路单元与所述次级侧电路电连接；其中，所述次级侧电压为所述稳压电路单元的输入电压，所述稳压电路单元的输出电压用于对所述励磁线圈提供所述励磁电压。

可选地，包括：限流电阻；所述稳压电路单元通过所述限流电阻与所述次级侧电路电连接。

可选地，所述稳压电路单元包括：可控精密稳压源；其中，所述可控精密稳压源输出的参考电压作为所述输出电压的参考电压。

可选地，所述稳压电路单元包括：第一分压配比电阻和第二分压配比电阻；所述第一分压配比电阻的第一端分别与所述励磁线圈的第一端、所述可控精密稳压源的阴极和所述限流电阻连接；所述第一分压配比电阻的第二端分别与所述可控精密稳压源的参考极和所述第二分压配比电阻的第一端连接；所述第二分压配比电阻的第二端分别与所述可控精密稳压源的阳极和所述励磁线圈的第二端连接。

可选地，所述输出电压V_o＝U_r*(1+R₂/R₃)；其中，Ur为所述可控精密稳压源输出的参考电压，R₂为所述第一分压配比电阻的电阻值，R₃为所述第二分压配比电阻的电阻值。

可选地，在所述次级侧电路中设置有与所述变压器次级侧绕组并联的电容，所述常闭触点设置在所述电容和所述变压器次级侧绕组之间。