直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉公開了一種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，它包括延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路、過流保護(hù)電路、過壓吸收電路和輔助電源電路,所述輔助電源電路將負(fù)載的直流輸入電源轉(zhuǎn)換成+9V、+5V電源后為電路供電；所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q2及數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通，構(gòu)成本電路的軟啟動(dòng)；流經(jīng)負(fù)載的電流通過過流保護(hù)電路保護(hù)負(fù)載不被損毀；過壓吸收電路用以抑制的場(chǎng)效應(yīng)管Q2突然關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓，保護(hù)負(fù)載不被損毀。
【專利說明】
直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及到電子設(shè)備上電時(shí)的過載保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在調(diào)試大功率電子設(shè)備時(shí)，由于調(diào)試所使用的輸入電源性能參差不齊，電源內(nèi)部保護(hù)參數(shù)不一，所調(diào)試的電子設(shè)備內(nèi)部電子元器件價(jià)格昂貴時(shí)，在不加保護(hù)的前提下有損壞電子設(shè)備的可能性，造成經(jīng)濟(jì)損失。而且對(duì)于大功率的電子設(shè)備，其上電瞬間吸取大量電流，有可能導(dǎo)致電磁輻射干擾電網(wǎng)的其余用電器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，以解決電子設(shè)備在調(diào)試過程中的安全性和可靠性的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0005]—種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，它包括延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路、過流保護(hù)電路、過壓吸收電路和輔助電源電路，所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路相連接，所述輔助電源電路將負(fù)載的直流輸入電源轉(zhuǎn)換成+9V、+5V電源后為延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路供電；所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，用以更改場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通，構(gòu)成本電路的軟啟動(dòng);流經(jīng)負(fù)載的電流通過過流保護(hù)電路中的運(yùn)算放大器U5高倍放大之后進(jìn)入比較器U6，與設(shè)定的電流閾值進(jìn)行比較判定是否過流，過流信號(hào)發(fā)生時(shí)將迅速關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管Q2，保護(hù)負(fù)載不被損毀;過壓吸收電路用以抑制的場(chǎng)效應(yīng)管Q2突然關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓，保護(hù)負(fù)載不被損毀。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul內(nèi)部有14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第4腳輸出端輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，+9V電源通過電阻R8和數(shù)字電位器U4分壓，其分壓值作為場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第I腳輸出端輸出的脈沖經(jīng)過電阻R7、電阻R6的分壓后給晶閘管D2提供一個(gè)鎖存信號(hào)，晶閘管D2將鎖存信號(hào)傳輸給數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第11腳，用以關(guān)閉數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul關(guān)閉后場(chǎng)效應(yīng)管Q2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，本電路的軟啟動(dòng)過程結(jié)束;所述數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的型號(hào)為74HC4060。
[0007]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述過流保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6，負(fù)載的電流流經(jīng)采樣電阻R14生成電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器U5和電阻R11、電阻R12、電阻R16、電阻R19構(gòu)成差分放大器將電流信號(hào)高倍數(shù)放大，放大后的電流信號(hào)經(jīng)與運(yùn)算放大器U5的輸出端相連接的電阻R13、電容CS低通濾波后，送至高速比較器U6的同相輸入端，與電位器R18及電阻R15設(shè)置的過流保護(hù)電流閾值進(jìn)行比較；當(dāng)電流信號(hào)大于電流閾值發(fā)生過流時(shí)，高速比較器U6輸出高電平驅(qū)動(dòng)三極管Ql導(dǎo)通，拉低場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極電壓，場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)閉。
[0008]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述過流保護(hù)電路還包括與電位器R18相并聯(lián)的電容C9、電阻R10、電容C6，電容C9起到濾波作用，RlO用于引入滯回功能，和電容C6—起提高了比較器的抗干擾性能。
[0009]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述運(yùn)算放大器U5為軌到軌輸入輸出、單電源供電、高共模抑制比、低輸入失調(diào)電壓的高精度運(yùn)算放大器，其型號(hào)為0P184;所述高速比較器U6為延遲時(shí)間短、翻轉(zhuǎn)迅速的比較器，其型號(hào)是LT1720。
[0010]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述過壓吸收電路包括二極管D3、穩(wěn)壓二極管D4、電阻R17、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極與穩(wěn)壓二極管D4的正極、電阻R17的一端相連接，漏極與二極管D3的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管D4的負(fù)極相連接，漏極與電阻R17的另一端相連接后接地，二極管D3的正極與負(fù)載相連接；當(dāng)負(fù)載輸入電源的電壓突然升高產(chǎn)生浪涌電壓達(dá)到設(shè)定的電壓閾值時(shí)，齊納穩(wěn)壓管D4被擊穿，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，浪涌電壓通過二極管D3、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3進(jìn)行釋放，進(jìn)而保護(hù)負(fù)載不被損毀，穩(wěn)壓二極管D4用于設(shè)定浪涌電壓閾值。
[0011]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述輔助電源電路包括+9V電源和+5電源，+9V電源由直流輸入電壓通過高壓線性降壓變換器芯片U2轉(zhuǎn)換而獲得，+9V電源為運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6和場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極、源極偏壓供電；+5V電源由+9V電源通過低壓線性差穩(wěn)壓器芯片U3獲得，+5V電源為數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul和數(shù)字電位器芯片U4供電。
[0012]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓線性降壓變換器芯片U2的型號(hào)為L(zhǎng)R12，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片U3的型號(hào)為MIC5205-5。
[0013]當(dāng)大功率電子負(fù)載接入輸入電源和本實(shí)用新型的電路后，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul開始工作，其計(jì)數(shù)的時(shí)鐘脈沖通過與數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片第9腳相連接的電容C3、第10腳相連接的電阻R3設(shè)定，它的脈沖頻率計(jì)算公式為:
[0014]f(clk) = l/(2.5*R3*C3)
[0015]數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第4腳輸出五級(jí)串行計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值控制信號(hào)，從而控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極間的偏壓;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第I腳輸出十一級(jí)串行計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖能夠通過晶閘管D2關(guān)閉計(jì)數(shù)器;此時(shí)標(biāo)志著計(jì)數(shù)器停止工作，場(chǎng)效應(yīng)管Q2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
[0016]本實(shí)用新型對(duì)負(fù)載過流保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn)過程為:根據(jù)歐姆定律，回路電流流經(jīng)采樣電阻R14得到一個(gè)電壓值，首先采用運(yùn)算放大器U5放大該電壓值，并設(shè)定電阻R12與電阻R16的阻值相等，電阻Rll與電阻R19的阻值相等，運(yùn)算放大器電壓放大倍數(shù)的計(jì)算公式為:
[0017]Au = R19/R16
[0018]高速比較器U6的反相端采用電阻分壓設(shè)定過流點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)電位器R18可以設(shè)定過流閾值。
[0019]本實(shí)用新型對(duì)負(fù)載浪涌電壓保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)過程為:過壓吸收電路用以吸收因場(chǎng)效應(yīng)管Q2突然關(guān)閉可能引起的電壓突升，產(chǎn)生浪涌電壓的現(xiàn)象，當(dāng)電壓升高到預(yù)定的電壓閾值時(shí)，穩(wěn)壓管二極管D4被擊穿，場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，快速吸收掉產(chǎn)生的浪涌，通過選定穩(wěn)壓二極管D4的穩(wěn)壓值可以設(shè)定電壓閾值;場(chǎng)效應(yīng)管Q3選用功率型場(chǎng)效應(yīng)管，用以承受瞬時(shí)的電壓吸收。
[0020]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)本實(shí)用新型采用了數(shù)字延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路、過流保護(hù)電路、過壓吸收電路，可以避免大功率電子負(fù)載在接通電源的瞬間出現(xiàn)的浪涌電流、浪涌電壓對(duì)設(shè)備造成損毀及瞬間接通產(chǎn)生的EMC干擾，有別于以往依靠電容充電效應(yīng)的軟啟動(dòng)方式，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大功率電子設(shè)備上的電流、電壓即可控制其用電功率，避免負(fù)載被損毀；
[0022](2)本實(shí)用新型實(shí)用性能強(qiáng)，由于使用高共模抑制比的運(yùn)算放大器U5，大大提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，而且使用了高速比較器U6，當(dāng)電路過流時(shí)，對(duì)其抑制速度快；
[0023](3)利用本實(shí)用新型安全性能高，通過對(duì)電子設(shè)備的電流和電壓進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)其超出安全范圍時(shí)電路動(dòng)作，避免電子設(shè)備的損毀。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示的一種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，它包括延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路、過流保護(hù)電路、過壓吸收電路和輔助電源電路，所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路相連接，所述輔助電源電路將負(fù)載的直流輸入電源轉(zhuǎn)換成+9V、+5V電源后為延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路供電；所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，用以更改場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通，構(gòu)成本電路的軟啟動(dòng);流經(jīng)負(fù)載的電流通過過流保護(hù)電路中的運(yùn)算放大器U5高倍放大之后進(jìn)入比較器U6，與設(shè)定的電流閾值進(jìn)行比較判定是否過流，過流信號(hào)發(fā)生時(shí)將迅速關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管Q2，保護(hù)負(fù)載不被損毀;過壓吸收電路用以抑制的場(chǎng)效應(yīng)管Q2突然關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓，保護(hù)負(fù)載不被損毀。
[0027]所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul內(nèi)部有14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第4腳輸出端輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，+9V電源通過電阻R8和數(shù)字電位器U4分壓，其分壓值作為場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第I腳輸出端輸出的脈沖經(jīng)過電阻R7、電阻R6的分壓后給晶閘管D2提供一個(gè)鎖存信號(hào)，晶閘管D2將鎖存信號(hào)傳輸給數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第11腳，用以關(guān)閉數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul關(guān)閉后場(chǎng)效應(yīng)管Q2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，本電路的軟啟動(dòng)過程結(jié)束;所述數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的型號(hào)為74HC4060。
[0028]所述過流保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6，負(fù)載的電流流經(jīng)采樣電阻R14生成電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器U5和電阻Rll、電阻R12、電阻R16、電阻R19構(gòu)成差分放大器將電流信號(hào)高倍數(shù)放大，放大后的電流信號(hào)經(jīng)與運(yùn)算放大器U5的輸出端相連接的電阻R13、電容CS低通濾波后，送至高速比較器U6的同相輸入端，與電位器R18及電阻R15設(shè)置的過流保護(hù)電流閾值進(jìn)行比較；當(dāng)電流信號(hào)大于電流閾值發(fā)生過流時(shí)，高速比較器U6輸出高電平驅(qū)動(dòng)三極管Ql導(dǎo)通，拉低場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極電壓，場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)閉；
[0029]所述過流保護(hù)電路還包括與電位器R18相并聯(lián)的電容C9、電阻R10、電容C6，電容C9起到濾波作用，RlO用于引入滯回功能，和電容C6—起提高了比較器的抗干擾性能。
[0030]所述運(yùn)算放大器U5為軌到軌輸入輸出、單電源供電、高共模抑制比、低輸入失調(diào)電壓的高精度運(yùn)算放大器，其型號(hào)為0P184;所述高速比較器U6為延遲時(shí)間短、翻轉(zhuǎn)迅速的比較器，其型號(hào)是LT1720。
[0031]所述過壓吸收電路包括二極管D3、穩(wěn)壓二極管D4、電阻R17、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極與穩(wěn)壓二極管D4的正極、電阻R17的一端相連接，漏極與二極管D3的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管D4的負(fù)極相連接，漏極與電阻R17的另一端相連接后接地，二極管D3的正極與負(fù)載相連接；當(dāng)負(fù)載輸入電源的電壓突然升高產(chǎn)生浪涌電壓達(dá)到設(shè)定的電壓閾值時(shí)，齊納穩(wěn)壓管D4被擊穿，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，浪涌電壓通過二極管D3、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3進(jìn)行釋放，進(jìn)而保護(hù)負(fù)載不被損毀，穩(wěn)壓二極管D4用于設(shè)定浪涌電壓閾值。
[0032]所述輔助電源電路包括+9V電源和+5電源，+9V電源由直流輸入電壓通過高壓線性降壓變換器芯片U2轉(zhuǎn)換而獲得，+9V電源為運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6和場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極、源極偏壓供電；+5V電源由+9V電源通過低壓線性差穩(wěn)壓器芯片U3獲得，+5V電源為數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul和數(shù)字電位器芯片U4供電。
[0033]所述高壓線性降壓變換器芯片U2的型號(hào)為L(zhǎng)R12，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片U3的型號(hào)為 MIC5205-5。
[0034]在圖1中較粗的線代表功率線，表示其上流過大電流。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，在理解本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實(shí)際在電路參數(shù)上做細(xì)微調(diào)整，然而應(yīng)該說明的是，在未脫離本實(shí)用新型構(gòu)思前提下，對(duì)本實(shí)用新型所做的任何微小變化與修飾均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:它包括延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路、過流保護(hù)電路、過壓吸收電路和輔助電源電路，所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路相連接，所述輔助電源電路將負(fù)載的直流輸入電源轉(zhuǎn)換成+9V、+5V電源后為延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路與過流保護(hù)電路、過壓吸收電路供電；所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，用以更改場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通，構(gòu)成本電路的軟啟動(dòng);流經(jīng)負(fù)載的電流通過過流保護(hù)電路中的運(yùn)算放大器U5高倍放大之后進(jìn)入比較器U6，與設(shè)定的電流閾值進(jìn)行比較判定是否過流，過流信號(hào)發(fā)生時(shí)將迅速關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管Q2，保護(hù)負(fù)載不被損毀;過壓吸收電路用以抑制的場(chǎng)效應(yīng)管Q2突然關(guān)閉時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓，保護(hù)負(fù)載不被損毀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述延時(shí)軟啟動(dòng)功率控制電路包括功率型N溝道場(chǎng)效應(yīng)管Q2及延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)軟啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片U1、數(shù)字電位器芯片U4，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul通過外接電阻R3、電容C3構(gòu)成振蕩器作為時(shí)鐘，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul內(nèi)部有14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第4腳輸出端輸出計(jì)數(shù)脈沖作為數(shù)字電位器芯片U4的阻值增減控制信號(hào)，+9V電源通過電阻R8和數(shù)字電位器U4分壓，其分壓值作為場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、源極偏置電壓，用以控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的導(dǎo)通;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第I腳輸出端輸出的脈沖經(jīng)過電阻R7、電阻R6的分壓后給晶閘管D2提供一個(gè)鎖存信號(hào)，晶閘管D2將鎖存信號(hào)傳輸給數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的第11腳，用以關(guān)閉數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul;數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul關(guān)閉后場(chǎng)效應(yīng)管Q2進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，本電路的軟啟動(dòng)過程結(jié)束;所述數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul的型號(hào)為74HC4060。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述過流保護(hù)電路包括運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6，負(fù)載的電流流經(jīng)采樣電阻R14生成電壓信號(hào)，運(yùn)算放大器U5和電阻R11、電阻R12、電阻R16、電阻R19構(gòu)成差分放大器將電流信號(hào)高倍數(shù)放大，放大后的電流信號(hào)經(jīng)與運(yùn)算放大器U5的輸出端相連接的電阻R13、電容CS低通濾波后，送至高速比較器U6的同相輸入端，與電位器R18及電阻R15設(shè)置的過流保護(hù)電流閾值進(jìn)行比較；當(dāng)電流信號(hào)大于電流閾值發(fā)生過流時(shí)，高速比較器U6輸出高電平驅(qū)動(dòng)三極管Ql導(dǎo)通，拉低場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極電壓，場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)閉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述過流保護(hù)電路還包括與電位器R18相并聯(lián)的電容C9、電阻R10、電容C6，電容C9起到濾波作用，RlO用于引入滯回功能，和電容C6—起提高了比較器的抗干擾性能。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器U5為軌到軌輸入輸出、單電源供電、高共模抑制比、低輸入失調(diào)電壓的高精度運(yùn)算放大器，其型號(hào)為0P184;所述高速比較器U6為延遲時(shí)間短、翻轉(zhuǎn)迅速的比較器，其型號(hào)是LT1720o6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述過壓吸收電路包括二極管D3、穩(wěn)壓二極管D4、電阻R17、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極與穩(wěn)壓二極管D4的正極、電阻R17的一端相連接，漏極與二極管D3的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管D4的負(fù)極相連接，漏極與電阻R17的另一端相連接后接地，二極管D3的正極與負(fù)載相連接；當(dāng)負(fù)載輸入電源的電壓突然升高產(chǎn)生浪涌電壓達(dá)到設(shè)定的電壓閾值時(shí)，齊納穩(wěn)壓管D4被擊穿，功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，浪涌電壓通過二極管D3、功率型場(chǎng)效應(yīng)管Q3進(jìn)行釋放，進(jìn)而保護(hù)負(fù)載不被損毀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述輔助電源電路包括+9V電源和+5電源，+9V電源由直流輸入電壓通過高壓線性降壓變換器芯片U2轉(zhuǎn)換而獲得，+9V電源為運(yùn)算放大器U5、高速比較器U6和場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極、源極偏壓供電；+5V電源由+9V電源通過低壓線性差穩(wěn)壓器芯片U3獲得，+5V電源為數(shù)字計(jì)數(shù)器芯片Ul和數(shù)字電位器芯片U4供電。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流大功率電子設(shè)備上電軟保護(hù)電路，其特征在于:所述高壓線性降壓變換器芯片U2的型號(hào)為L(zhǎng)R12，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片U3的型號(hào)為MIC5205-5。
【文檔編號(hào)】H02H9/04GK205429689SQ201521022108
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日
【發(fā)明人】康健, 張曉榮, 呂曉霖, 索曉娣, 常蓬彬, 趙倩, 楊朝霞, 黨倩, 段軍威, 衡飛
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司天水供電公司, 甘肅璐騰電子科技有限公司