输出过压保护电路的设计思路

一丶引言

开关电源在使用过程中会发生输出电压过高或者过低的现象：开关电源存在一个额定电压，如果超出额定电压就可能超出输出电容的耐压值，电源会因此发热击穿而烧毁甚至起火，因此设计出不同类型的保护电路，当控制电路失效或其他故障导致电压升高时，关闭电源的输出，从而保护负载，提高系统的可靠性。

二、常见方式

以下介绍几种目前常见的过压保护电路原理及优势分析：

（1）输出过压保护电路一

该方案是通过稳压管以及光耦的搭配，靠光耦的导通来控制原边控制IC停止工作，实现过压保护； 当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或者电路本身出现的故障导致输出电压升高，该电路会将电压钳位在设定值。

图1

工作原理分析：

当输出过压时，加在D730上的电压大于其稳定值时，D730将导通，输出电压会被钳位，同时过压信号会通过OC730向原边反馈，使得原边控制IC用于过压保护的引脚拉低或致高（如图：拉低SNSBOOST引脚）从而停止工作。

电路优缺点分析

优点：电路形式简单，成本低

缺点：精度不高，受稳压管批次件的差异以及稳压管的温度特性所致，过压钳位点会出现上下浮动，批量出货中存在差异。

因此在采用该方案时，一般需要援用温度系数较好的稳压管，或者采用两种温度系数相反的稳压管串联起来作为补偿。

（2）输出过压保护电路二

该方案是在第一个电路的基础上进行的一系列改动，去掉原有的稳压二极管，采用TL431来检测输出电压的电路，提高了采样精度；

图2

工作原理分析：

过压时，输出电压通过电阻R730与R731//R732的分压，使得VA＞Vref，U730将导通，同时过压信号会通过OC730向原边反馈，使得原边控制IC用于过压保护的引脚拉低或致高（如图：拉低SNSBOOST引脚）从而停止工作。

电路优缺点分析

优点：输出过压保护值可以精准设置

缺点：相对稳压管钳位方式成本稍高一些

因此在采用该方案时，一般是应用在后级需要严格控制电压的电源。

以上两种方案中都存在一个光耦，这是因为我们的电源需要做隔离，但其实光耦的价格本身就不算便宜，因此我们思考能否在去掉光耦的同时可以检测输出电压，而需要隔离且不需要用到光耦，自然而然的就会想到我们常用的变压器等一系列磁芯器件，但增加器件又违背了想要价格更便宜的原则，因此需要在不增加其他器件的基础上实现过压保护。

而隔离电源都存在一个隔离变压器，这是每个开关电源都会有的，因此我们可以利用该变压器来实现原副边隔离，因为开关电源原边都存在VCC绕组，因此我们可以利用VCC绕组实现输出过压保护，第三种保护电路应运而生。

（3）输出过压保护电路三