一种掉电保持电路及开关电源的制作方法

    技术2026-07-15  2


    本发明涉及电子,特别涉及一种掉电保持电路及开关电源。


    背景技术:

    1、现有技术中,通常采用如下方式来实现维持较长的掉电保持时间:

    2、在基础拓扑上并联一个绕组,开关电源产品正常工作时,通过该绕组给储能电容充电,开关电源产品关断时储能电容释放能量回到主功率电路,从而实现掉电保持功能,但在开关电源产品关断时储能电容给主功率电路释放能量的同时能量反灌回输入端,导致前端电源损坏和储能电容能量损耗。

    3、针对上述缺陷,常规做法为使用二极管来控制能量反灌问题,但在大功率开关电源产品上,二极管会带来效率和散热问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提出的一种掉电保持电路及开关电源,至少在一定程度上能解决上述现有技术问题的不足。

    2、作为本发明的第一个方面,所提供的掉电保持电路的实施例技术方案如下:

    3、一种掉电保持电路,应用于开关电源,所述开关电源包括主功率电路,以及电源输入端和输入接地端;所述主功率电路包括升压电路,以及输入正端、输入负端和升压端;其中,所述掉电保持电路包括:

    4、储能模块,至少包括mos管q1、mos管q2和电容c1,所述mos管q1的源极连接所述开关电源的电源输入端,所述mos管q1的漏极和所述mos管q2的源极连接在一起后用于连接所述主功率电路的输入正端,所述mos管q2的漏极和所述电容c1一端连接在一起后用于电联接至所述主功率电路的升压端;

    5、掉电检测模块,用于获取表征所述mos管q1漏极电压大小的第一电压信号,与参考电压比较后输出;

    6、逻辑控制模块,包括二极管d4和驱动模块,所述二极管d4的阳极连接所述掉电检测模块的输出端,所述二极管d4的阴极同时连接所述二极管d2的阴极和所述驱动模块的输入端,所述驱动模块的第一输出端输出第一驱动信号至所述mos管q2的栅极,所述驱动模块的第二输出端输出第二驱动信号至所述mos管q1的栅极;所述驱动模块的控制逻辑为:当所述第一电压信号>所述参考电压时,所述第一驱动信号控制所述mos管q1导通,所述第二驱动信号控制所述mos管q2关断;当所述第一电压信号≤所述参考电压时,所述第一驱动信号控制所述mos管q1关断,所述第二驱动信号控制所述mos管q2导通;

    7、电流反灌检测模块,用于检测所述mos管q1漏极与所述mos管q1源极之间的电压差,在所述mos管q1漏极电平高于所述mos管q1源极电平时,为所述驱动模块的输入端提供一电平值,使得所述第一驱动信号控制所述mos管q1关断,所述第二驱动信号控制所述mos管q2导通。

    8、进一步地,所述储能模块还包括电阻r1,所述电阻r1一端连接所述mos管q2的漏极和所述电容c1一端的连接点,所述电阻r1另一端用于连接至所述主功率电路的升压端。

    9、进一步地,所述储能模块还包括二极管d1,所述二极管d1的阴极连接所述mos管q2的漏极,所述二极管d1的阳极连接所述电容c1一端;或者所述二极管d1的阳极连接所述mos管q2的源极,所述二极管d1的阴极连接所述mos管q1的漏极。

    10、优选地,所述掉电检测模块包括电阻r5、电阻r6和比较器u2,所述电阻r5一端连接所述mos管q1的漏极,所述电阻r5另一端同时连接所述电阻r6一端和比较器的反相输入端,所述电阻r6另一端用于连接所述开关电源的输入接地端,所述比较器的同相输入端用于输入所述参考电压,所述比较器的输出端为所述掉电检测模块的输出端;或者所述掉电检测模块包括电阻r5、电阻r6和比较器u2,所述电阻r5一端连接所述mos管q1的漏极,所述电阻r5另一端同时连接所述电阻r6一端和比较器的同相输入端,所述电阻r6另一端用于连接所述开关电源的输入接地端,所述比较器的反相输入端用于输入所述参考电压,所述比较器的输出端为所述掉电检测模块的输出端。

    11、优选地,所述电流反灌检测模块包括三极管q3、二极管d2和稳压电路,所述三极管q3的发射极连接所述mos管q1的漏极,所述三极管q1的基极连接所述mos管q1的源极,所述mos管的集电极同时连接所述二极管d2的阳极和所述稳压电路一端,所述稳压电路另一端用于连接所述开关电源的输入接地端。

    12、优选地,所述稳压电路为稳压二极管d3,所述稳压二极管d3的阴极为所述稳压电路一端,所述稳压二极管d3的阳极为所述稳压电路另一端。

    13、进一步地,所述电流反灌检测模块还包括电阻r3,所述电阻r3一端连接所述三极管q3的基极,所述电阻r3另一端连接所述mos管q1的源极;和/或所述电流反灌检测模块还包括电阻r4,所述电阻r4一端连接所述三极管q3集电极,所述电阻r4另一端连接所述二极管d2的阳极。

    14、作为本发明的第二个方面,所提供的开关电源的实施例技术方案如下:

    15、一种开关电源,所述开关电源包括主功率电路,以及电源输入端和输入接地端;所述主功率电路包括升压电路,以及输入正端、输入负端和升压端;其中:所述开关电源还包括上述第一个方面中任一项所述掉电保持电路。

    16、进一步地,将所述主功率电路中开关管的控制电路与所述掉电保持电路的驱动模块进行集成。

    17、与现有技术相比,本发明具有如下增益效果:

    18、1、本发明实施例的掉电保持电路通过引入mos管q1实现了防反灌功能,同时还通过增加电流反灌检测模块,在掉电保持期间,能增强防反灌mos管q1的关断,加强防反灌功能,使得电路可靠性更强,对于需要掉电保持功能的大功率开关电源产品非常适用;

    19、2、本发明实施例的掉电保持电路通过增加电流反灌检测模块,在掉电保持期间,能防止mos管q2源极电压抬升导致mos管q2关断,从而增强掉电保持mos管q2导通,同时还能使得掉电保持电路延时工作的时间变长,提升了开关电源产品的掉电保持时间指标;

    20、3、本发明实施例的掉电保持电路通过使用mos管作为防反灌开关管,对于大功率开关电源产品,提升了整体效率,缓解了散热问题,同时还解决了大电流二极管需要使用多管并联占空间,且可靠性低问题;

    21、4、本发明实施例的开关电源可以将主功率电路中开关管的控制电路与掉电保持电路的驱动模块集成,从而使用一个控制电路实现两种电路的开关控制,有利于开关电源产品布局涉及可靠性提升。



    技术特征:

    1.一种掉电保持电路,应用于开关电源,所述开关电源包括主功率电路,以及电源输入端和输入接地端;所述主功率电路包括升压电路,以及输入正端、输入负端和升压端;其特征在于,所述掉电保持电路包括:

    2.根据权利要求1所述掉电保持电路,其特征在于:所述储能模块还包括电阻r1,所述电阻r1一端连接所述mos管q2的漏极和所述电容c1一端的连接点,所述电阻r1另一端用于连接至所述主功率电路的升压端。

    3.根据权利要求1或2所述掉电保持电路,其特征在于:所述储能模块还包括二极管d1,所述二极管d1的阴极连接所述mos管q2的漏极,所述二极管d1的阳极连接所述电容c1一端;或者所述二极管d1的阳极连接所述mos管q2的源极,所述二极管d1的阴极连接所述mos管q1的漏极。

    4.根据权利要求1所述掉电保持电路,其特征在于:所述掉电检测模块包括电阻r5、电阻r6和比较器u2,所述电阻r5一端连接所述mos管q1的漏极,所述电阻r5另一端同时连接所述电阻r6一端和比较器的反相输入端,所述电阻r6另一端用于连接所述开关电源的输入接地端,所述比较器的同相输入端用于输入所述参考电压,所述比较器的输出端为所述掉电检测模块的输出端;或者所述掉电检测模块包括电阻r5、电阻r6和比较器u2,所述电阻r5一端连接所述mos管q1的漏极,所述电阻r5另一端同时连接所述电阻r6一端和比较器的同相输入端,所述电阻r6另一端用于连接所述开关电源的输入接地端,所述比较器的反相输入端用于输入所述参考电压,所述比较器的输出端为所述掉电检测模块的输出端。

    5.根据权利要求1所述掉电保持电路,其特征在于:所述电流反灌检测模块包括三极管q3、二极管d2和稳压电路,所述三极管q3的发射极连接所述mos管q1的漏极,所述三极管q1的基极连接所述mos管q1的源极,所述mos管的集电极同时连接所述二极管d2的阳极和所述稳压电路一端,所述稳压电路另一端用于连接所述开关电源的输入接地端。

    6.根据权利要求5所述掉电保持电路,其特征在于:所述稳压电路为稳压二极管d3,所述稳压二极管d3的阴极为所述稳压电路一端,所述稳压二极管d3的阳极为所述稳压电路另一端。

    7.根据权利要求5或6所述掉电保持电路,其特征在于:所述电流反灌检测模块还包括电阻r3,所述电阻r3一端连接所述三极管q3的基极,所述电阻r3另一端连接所述mos管q1的源极;和/或所述电流反灌检测模块还包括电阻r4,所述电阻r4一端连接所述三极管q3集电极,所述电阻r4另一端连接所述二极管d2的阳极。

    8.一种开关电源,所述开关电源包括主功率电路,以及电源输入端和输入接地端;所述主功率电路包括升压电路,以及输入正端、输入负端和升压端;其特征在于:所述开关电源还包括权利要求1至7任一项所述掉电保持电路。

    9.根据权利要求8所述开关电源,其特征在于:将所述主功率电路中开关管的控制电路与所述掉电保持电路的驱动模块进行集成。


    技术总结
    本发明公开了一种掉电保持电路及开关电源,其中掉电保持电路包括:储能模块,至少包括MOS管Q1、MOS管Q2和电容C1,MOS管Q1源极连接开关电源的电源输入端、漏极和MOS管Q2源极连接主功率电路的输入正端,MOS管Q2漏极和电容C1一端电联接至主功率电路的升压端;掉电检测模块,用于获取表征MOS管Q1漏极电压大小的第一电压信号,与参考电压比较后输出;逻辑控制模块,当第一电压信号≤参考电压时,第一驱动信号控制MOS管Q1关断,第二驱动信号控制MOS管Q2导通;电流反灌检测模块,检测MOS管Q1漏极和源极电压,在漏极电平高于源极电平时,为驱动模块的输入端提供一电平值,使得第一驱动信号控制MOS管Q1关断,第二驱动信号控制MOS管Q2导通。本发明能加强防反灌功能。

    技术研发人员:吴佳,吕鑫,李湘,王国云
    受保护的技术使用者:广州金升阳科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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