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一丶引言
開關電源在使用過程中會發生輸出電壓過高或者過低的現象：開關電源存在一個額定電壓，如果超出額定電壓就可能超出輸出電容的耐壓值，電源會因此發熱擊穿而燒毀甚至起火，因此設計出不同類型的保護電路，當控制電路失效或其他故障導致電壓升高時，關閉電源的輸出，從而保護負載，提高系統的可靠性。
二、常見方式
以下介紹幾種目前常見的過壓保護電路原理及優勢分析：
（1）輸出過壓保護電路一
該方案是通過穩壓管以及光耦的搭配，靠光耦的導通來控制原邊控制IC停止工作，實現過壓保護； 當有高于正常輸出電壓范圍的外加電壓加到輸出端或者電路本身出現的故障導致輸出電壓升高，該電路會將電壓鉗位在設定值。
圖1
工作原理分析：
當輸出過壓時，加在D730上的電壓大于其穩定值時，D730將導通，輸出電壓會被鉗位，同時過壓信號會通過OC730向原邊反饋，使得原邊控制IC用于過壓保護的引腳拉低或致高（如圖：拉低SNSBOOST引腳）從而停止工作。
電路優缺點分析
優點：電路形式簡單，成本低
缺點：精度不高，受穩壓管批次件的差異以及穩壓管的溫度特性所致，過壓鉗位點會出現上下浮動，批量出貨中存在差異。
因此在采用該方案時，一般需要援用溫度系數較好的穩壓管，或者采用兩種溫度系數相反的穩壓管串聯起來作為補償。
（2）輸出過壓保護電路二
該方案是在第一個電路的基礎上進行的一系列改動，去掉原有的穩壓二極管，采用TL431來檢測輸出電壓的電路，提高了采樣精度；
圖2
工作原理分析：
過壓時，輸出電壓通過電阻R730與R731//R732的分壓，使得VA＞Vref，U730將導通，同時過壓信號會通過OC730向原邊反饋，使得原邊控制IC用于過壓保護的引腳拉低或致高（如圖：拉低SNSBOOST引腳）從而停止工作。
電路優缺點分析
優點：輸出過壓保護值可以精準設置
缺點：相對穩壓管鉗位方式成本稍高一些
因此在采用該方案時，一般是應用在后級需要嚴格控制電壓的電源。
以上兩種方案中都存在一個光耦，這是因為我們的電源需要做隔離，但其實光耦的價格本身就不算便宜，因此我們思考能否在去掉光耦的同時可以檢測輸出電壓，而需要隔離且不需要用到光耦，自然而然的就會想到我們常用的變壓器等一系列磁芯器件，但增加器件又違背了想要價格更便宜的原則，因此需要在不增加其他器件的基礎上實現過壓保護。
而隔離電源都存在一個隔離變壓器，這是每個開關電源都會有的，因此我們可以利用該變壓器來實現原副邊隔離，因為開關電源原邊都存在VCC繞組，因此我們可以利用VCC繞組實現輸出過壓保護，第三種保護電路應運而生。
（3）輸出過壓保護電路三
該方案采用原邊輔助繞組VCC，通過耦合副邊輸出電壓，輸出電壓升高導致VCC電壓升高從而實現輸出過壓保護的作用；
圖3
工作原理分析：
過壓時，輸出電壓Vo2升高時，輔助繞組電壓PAUX電壓升高，通過上下拉電阻R812與R813//R814的分壓提供給IC的DEM引腳，當DEM引腳電壓超過OVP電壓閥值時，IC將進入輸出電壓過壓保護狀態，IC停止工作。
電路優缺點分析
優點：成本相較更低
缺點：受變壓器耦合度影響較大精度以及一致性不好
因此在采用該方案時，一般都是過壓保護的電壓范圍較寬。
以上三種方案中：方案一以及方案二均可被使用在自身反饋環路出問題以及輸出電壓被外部電壓強制提高時起作用，而方案三僅針對與電源自身反饋出問題時才起作用。
而在針對單純的輸出電壓因外部電壓強制升高而導致的異常同樣有以下兩種可行方案：
（4）輸出過壓保護電路四
在輸出端增加一個鉗位二極管，原理如圖4所示：
圖4
工作原理分析：
當輸出端反灌電壓進入開關電源時，輸出端穩壓管將導通，防止電壓灌入導致電源內部器件損壞，同時缺點相較為明顯，穩壓管電壓鉗位時間較短，時間過長容易損壞。
電路優缺點分析
優點：成本更低
缺點：電壓鉗位時間較短
（5）輸出過壓保護電路五
為解決輸出端反灌電壓時間較長問題，我們可以采用輸出端串聯二極管的方式，使得反灌電壓無法進入電源內部，只能由電源向外輸出，而不能外灌電壓進入，但相應的會產生其他問題，因二極管存在導通壓降，當輸出電路較大時，二極管發熱劇增，增大了電源損耗，同時因導通壓降原因降低了輸出電壓精度。原理如下圖5所示：
圖5
三、小結
從以上五種常用電路的原理以及優缺點分析來看，方案四以及方案五只針對外灌電壓形式的過壓保護，不適用于不同場景應用，方案一以及方案三的精度問題也較為明顯，相對于言，方案二中僅因光耦以及431而增加的部分費用，在中大功率產品中影響并不大，市場在使用中更在意的是產品的穩定性和安全性。
審核編輯：湯梓紅
工商網監
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