[发明专利]具有输出电压控制及过电流保护功能的开关模式电源电路

说明书

本发明涉及开关模式电源电路(SMPS)，特别是涉及对输出电压控制电路和过电流保护电路作统一设计而简化电路构成、具有可降低价格的输出电压控制和过电流保护功能的开关模式电源电路。

一般，开关模式电源电路有恒电压方式：将市电交流电源整流、滤波得到直流电压后，以开关模式使用电力半导体元件将上述直流电压变换成高频矩形波，然后将上述矩形波的电压加到有一定匝比的变压器上，将出现在副边的电压波整流、滤波变换成直流电；还有通过恒电流方式的电源装置将交流电流变换成直流电流的方式。

图1是现有的恒电流方式电源装置电路图，(10)是输出电压控制部，(20)是过电流保护部，(30)是驱动电压发生部。

即，参阅图1，有由通过磁通将从电源输入端子(Vin)向原边输入的电压感应到副边的变压器(T1)、将感应在变压器副边的电压整流的二极管(D1、D2)、作滤波用的向负荷(RL)供给直流输出电压(V₀)的线图(L1)及电容器(C₂)构成的部分。

又，上述输出电压控制部(10)由对输出电压(V₀)进行分压的电阻(R1，R2)、在所述电阻(R1，R2)的连接点上接到基准电压端(V_ret)而使输出电压稳定化的分路调节器(SR1，氵ントレ-タ-)、以及第一发光二极管(PD1)构成，所述第一发光二极管(PD1)是光耦合器的构成元件，用来根据通过电阻(R9)供给的输出电压和上述分路调节器(SR1)的输出电压的变动将输出电压控制信号反馈到变压器(T1)的原边。

又，上述过电流保护部(20)由感测输出电流的感测电阻(R_s)、分别通过电阻(R4，R5)连接上述感测电阻(R_s)两端的运算放大器(OP1)、和第二发光二极管(PD2)构成，所述第二发光二极管(PD2)是光耦合器的构成元件，用来根据上述运算放大器(OP1)的输出作通/断而将过电流控制信号输出到变压器(T1)的原边去。

此时，在上述第二发光二极管(PD2)的阳极上通过电阻(R8)被提供电源电压(V_CC2)，在正常电流状态时通过电阻(R6)提供所述电源电压(V_CC2)于所述比较器(OP1)的非翻转端子上。

再一方面，上述驱动电压发生部(30)这样来构成：在上述变压器(T1)的副边以规定匝数再绕一个线圈，将在该加绕的线圈中感应的电压用二极管(D3)整流之后，由调节器(31)进行调节，产生可以驱动上述过电流保护部(20)的运算放大器(OP1)的规定的电源电压(V_CC2)。

又，还构成有以下各部分：光耦合器的第一光敏三极管(PT1)、光耦合器的第二光敏三极管(PT2)、脉宽调制部(以下称之为PWM)(11)、以及三极管(Q1)。该光耦合器的第一光敏三极管(PT1)根据在所述变压器(T1)的原边处上述输出电压控制部(10)的发光二极管(PD1)通路而发生的光束接通；该光耦合器的第二光敏三极管(PT2)根据上述过电流保护部(20)的光耦合器的发光二极管(PD2)通路而发生的光来接通；所述第一和第二光敏三极管(PT1，PT2)接在一起，在该光敏三极管中只要有一个接通，PWM部输出侧的占空比就可变化；所述三极管(Q1)用来根据所述PWM部(11)输出的占空比控制通/断时间将变压器(T1)原边电压感应到副边去时起开关作用。

其中，所述第一及第二光敏三极管(PT1，PT2)按由元件供给电压(V_CC1)通过负荷电阻(RL)所加的电压来动作。

在如此构成的图1装置中，随开关三极管(Q1)的通断在变压器(T1)的逼边感应出电压。

因此，在副边感应的电压由整流二极管(D1，D2)整流，由线圈(L1)及电容器(C1)滤波，作为直流输出电压(V₀)供给负荷(RL)。

同时，上述输出电压(V₀)由电阻(R1，R2)分压，提供给分路调节器(SR1)的基准电压端(V_ref)。

此时，上述输出电压(V_o)小的时候，分路调节器(SR1)的基准电压端(V_ref)变为2.5^V以下，光耦合器的第一发光二极管(PD1)中流过的电流减小。