一種基于rc延時(shí)電路的浪涌電流抑制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,屬于浪涌電路抑制電路領(lǐng)域,要解決的技術(shù)問(wèn)題為如何通過(guò)延時(shí)控制的方式限制浪涌電流,且保證電源的效率及質(zhì)量;其結(jié)構(gòu)包括與輸入電容并聯(lián)的RC延時(shí)電路、與輸入電容串聯(lián)的MOS管Q以及與輸入電容串聯(lián)的限流電阻R1,RC延時(shí)電路與MOS管Q的柵極連接,限流電阻R1的一端與MOS管Q的源極連接,限流電阻R1的另一端與MOS管Q的漏極連接,RC延時(shí)電路能夠控制MOS管Q和限流電阻R1的選擇性通斷。本發(fā)明可防止浪涌電流對(duì)ATX電源的損壞,同時(shí)能延長(zhǎng)板級(jí)濾波電容的使用壽命,提高電源穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及浪涌電路抑制電路,具體地說(shuō)是一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在常用的電源中,開(kāi)關(guān)電源以其高效可靠的供電特性得到廣泛應(yīng)用,一般可滿足設(shè)計(jì)要求。但是在工業(yè)設(shè)計(jì)中存在一些問(wèn)題,即很多開(kāi)關(guān)電源特別是大功率開(kāi)關(guān)電源,都存在一個(gè)缺點(diǎn):在加電瞬間要汲取一個(gè)較大的電流,這個(gè)浪涌電流可能達(dá)到電源靜態(tài)工作電流的10倍?100倍。浪涌電流浪涌電流指電源接通瞬間,流入電源設(shè)備的峰值電流。在電源接通瞬間如此大的浪涌電流,重者往往會(huì)導(dǎo)致輸入熔斷器燒斷或合閘開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)燒壞,整流橋過(guò)流損壞;輕者也會(huì)使空氣開(kāi)關(guān)合不上閘。由此,至少有可能產(chǎn)生兩個(gè)方面的問(wèn)題:第一,如果直流電源不能供給足夠的啟動(dòng)電流,開(kāi)關(guān)電源可能進(jìn)入一種鎖定狀態(tài)而無(wú)法啟動(dòng); 第二,這種浪涌電流可能造成輸入電源電壓的降低,足以引起使用同一輸入電源的其它動(dòng)力設(shè)備瞬間掉電。
[0003]傳統(tǒng)的輸入浪涌電流限制方法是串聯(lián)負(fù)溫度系數(shù)熱敏限流電阻器(NTC),然而這種簡(jiǎn)單的方法具有很多缺點(diǎn):如NTC電阻器的限流效果受環(huán)境溫度影響較大、限流效果在短暫的輸入主電網(wǎng)中斷(約幾百毫秒數(shù)量級(jí))時(shí)只能部分地達(dá)到、NTC電阻器的功率損耗降低了開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率。
[0004]浪涌電流產(chǎn)生的原因:開(kāi)關(guān)電源的輸入電路大都采用電容濾波型整流電路,在進(jìn)線電源合閘瞬間,由于電容器上的初始電壓為零,電容器充電瞬間會(huì)形成很大的浪涌電流, 特別是大功率開(kāi)關(guān)電源,采用容量較大的濾波電容器,使浪涌電流達(dá)100A以上。綜上發(fā)現(xiàn)浪涌電流的產(chǎn)生主要是容性器件在開(kāi)關(guān)管開(kāi)始導(dǎo)通的瞬間,電容對(duì)交流呈現(xiàn)出較低的阻抗, 從而需要汲取較大的輸入電流導(dǎo)致的。要解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方案,一種是從源頭上抑制, 即減小輸入電容的容值,從而獲得較大的輸入阻抗,這種方法會(huì)導(dǎo)致輸入電源的噪聲較大, 影響電源質(zhì)量;另一種是采用限流的方式,但單純的限流必然會(huì)導(dǎo)致電源轉(zhuǎn)換效率的降低, 這是電源設(shè)計(jì)中所不允許的。
[0005]如何通過(guò)延時(shí)控制的方式限制浪涌電流,且保證電源的效率及質(zhì)量,是需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足,提供一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,來(lái)解決的問(wèn)題為如何通過(guò)延時(shí)控制的方式限制浪涌電流,且保證電源的效率及質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,包括與輸入電容并聯(lián)的RC延時(shí)電路、與輸入電容串聯(lián)的M0S管Q以及與輸入電容串聯(lián)的限流電阻R1,RC延時(shí)電路與M0S管Q的柵極連接, 限流電阻R1的一端與M0S管Q的源極連接,限流電阻R1的另一端與M0S管Q的漏極連接,RC延時(shí)電路能夠控制MOS管Q和限流電阻R1的選擇性通斷。
[0008]RC延時(shí)電路包括電阻R2、電容C1、電阻R3以及二極管D1,電阻R2與電容C1串聯(lián)連接,二極管D1并聯(lián)連接在電阻R2上,且二極管D1的正極連接在電阻R2與電容C1之間,電阻R3 并聯(lián)連接在電容C1上,M0S管Q的柵極連接在電阻R2與電容C1之間。
[0009]M0S管Q為N溝道M0S管,M0S管Q的漏極與輸入電容的負(fù)極連接。[〇〇1〇] M0S管Q的源極與漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管D2,穩(wěn)壓二極管D2的正極與M0S管Q的源極連接,穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極與M0S管Q的漏極連接。、M0S管Q與RC延時(shí)電路之間連接有穩(wěn)壓二極管D3,穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極連接在電阻R2和電容C1之間,穩(wěn)壓二極管D3的正極與M0S管的源極連接。
[0011]本發(fā)明的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器具有以下優(yōu)點(diǎn):并聯(lián)連接的限流電阻R1和M0S管Q均分別與輸入電容串聯(lián)連接,與輸入電容并聯(lián)連接的RC延時(shí)電路與M0S管Q 的柵極連接,開(kāi)始為輸入電容充電時(shí),M0S管Q柵極電壓緩慢上升,M0S管Q關(guān)斷,通過(guò)限流電阻R1將電容充電電流限制在允許的范圍內(nèi);當(dāng)M0S管Q柵極電壓上升到開(kāi)啟電壓后,M0S管Q 導(dǎo)通,系統(tǒng)正常供電,該浪涌電流抑制器放置于板級(jí)直流電源輸入端,可有效防止浪涌電流對(duì)ATX(英文全稱為ATX Power Supply,作用是把交流220V的電源轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的直流5V,12V,24V的電源)電源的損壞,同時(shí)能延長(zhǎng)板級(jí)濾波電容的使用壽命,提高電源穩(wěn)定性;同時(shí)在M0S管Q的源極和漏極之間連接有二極管D2,可防止M0S管Q被高壓擊穿,保護(hù)了 M0S管Q;在M0S管Q與RC延時(shí)電路之間連接有穩(wěn)壓二極管D3,保護(hù)了該浪涌抑制器的安全。【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]附圖1為一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器的原理框圖;附圖2為一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器的電路圖?!揪唧w實(shí)施方式】
[0014]參照說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器作以下詳細(xì)地說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例:如圖1、2所示,在開(kāi)關(guān)電源的供電線路上,輸入電容包括并聯(lián)連接的電容C2和電容C3, 電容C2和電容C3連接在電源輸入端作為濾波電容。電磁繼電器J12與輸入電容并聯(lián),電磁繼電器J12的一端與電源輸入端連接,另一端接地。
[0016]本發(fā)明的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,包括與輸入電容并聯(lián)的RC延時(shí)電路、與輸入電容串聯(lián)的M0S管Q以及與輸入電容串聯(lián)的限流電阻R1,RC延時(shí)電路與M0S管Q 的柵極連接,限流電阻R1的一端與M0S管Q的源極連接,限流電阻R1的另一端與M0S管Q的漏極連接,RC延時(shí)電路能夠控制M0S管Q和限流電阻R1的選擇性通斷。
[0017]輸入電容包括并聯(lián)連接的電容C2和電容C3,電容C2和電容C3連接在電源輸入端作為濾波電容。
[0018]電磁開(kāi)關(guān)J12與輸入電容并聯(lián),電磁開(kāi)關(guān)J12的一端與電源輸入端連接,另一端接地。
[0019]RC延時(shí)電路包括電阻R2、電容C1、電阻R3以及二極管D1,電阻R2的第一端與電源輸入端連接,電阻R2的第二端與電容C1的第一端串聯(lián)連接,電容C1的第二端接地,二極管D1并聯(lián)連接在電阻R2上,且二極管D1的負(fù)極與電源輸入端連接,二極管D1的正極與電阻R2的第二端及電容C1的第一端連接,電阻R3并聯(lián)連接在電容C1上,M0S管Q的柵極與電阻R2的第二端及電容C1的第一端連接。
[0020]該M0S管Q為N溝道M0S管,M0S管Q的漏極與輸入電容的負(fù)極連接,M0S管Q的源極接地。
[0021]限流電阻R1和M0S管并聯(lián),限流電阻R1的第一端與輸入電容的負(fù)極連接,限流電阻 R1的第二端接地,限流電阻R1用于在上電瞬間為供電線路限流。[〇〇22] 在M0S管Q的源極與漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管D2,穩(wěn)壓二極管D2的正極與M0S管Q 的源極連接,穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極與M0S管的漏極連接,可防止M0S管被高壓擊穿。[〇〇23] 在M0S管Q與RC延時(shí)電路之間連接有穩(wěn)壓二極管D3,穩(wěn)壓二極管D3的正極與M0S管的源極連接,穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極與電容C1的第一端及電阻R1的第二端連接。[〇〇24]本發(fā)明一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器的工作原理為:上電瞬間,M0S管Q 的柵極電壓緩慢上升,M0S管Q關(guān)斷,通過(guò)限流電阻R1將輸入電容充電電流限制在允許的范圍內(nèi),當(dāng)M0S管Q的柵極電壓上升到開(kāi)啟電壓后,M0S管導(dǎo)通,供電線路正常供電。使用時(shí),將該浪涌電流抑制器連接在板級(jí)直流電源輸入端,可有效防止浪涌電流對(duì)ATX電源的損壞,同時(shí)可延長(zhǎng)板級(jí)濾波電容的使用壽命,提高電源的穩(wěn)定性。[〇〇25]通過(guò)上面【具體實(shí)施方式】,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明并不限于上述的【具體實(shí)施方式】。在公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征,從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。除說(shuō)明書所述的技術(shù)特征外,均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,其特征在于包括與輸入電容并聯(lián)的RC延時(shí) 電路、與輸入電容串聯(lián)的MOS管Q以及與輸入電容串聯(lián)的限流電阻R1,RC延時(shí)電路與MOS管Q 的柵極連接,限流電阻R1的一端與MOS管Q的源極連接,限流電阻R1的另一端與MOS管Q的漏 極連接,RC延時(shí)電路能夠控制MOS管Q和限流電阻R1的選擇性通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,其特征在于RC延時(shí) 電路包括電阻R2、電容C1、電阻R3以及二極管D1,電阻R2與電容C1串聯(lián)連接,二極管D1并聯(lián) 連接在電阻R2上,且二極管D1的正極連接在電阻R2與電容C1之間,電阻R3并聯(lián)連接在電容 C1上,MOS管Q的柵極連接在電阻R2與電容C1之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,其特征在于MOS管Q 為N溝道MOS管,MOS管Q的漏極與輸入電容的負(fù)極連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,其特征在于MOS管Q 的源極與漏極之間連接有穩(wěn)壓二極管D2,穩(wěn)壓二極管D2的正極與MOS管Q的源極連接,穩(wěn)壓 二極管D2的負(fù)極與MOS管Q的漏極連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于RC延時(shí)電路的浪涌電流抑制器,其特征在于MOS管Q 與RC延時(shí)電路之間連接有穩(wěn)壓二極管D3,穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極連接在電阻R2和電容C1之 間,穩(wěn)壓二極管D3的正極與MOS管的源極連接。
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK106026626SQ201610489932
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】卞名, 卞一名, 翟西斌, 于治樓
【申請(qǐng)人】浪潮集團(tuán)有限公司