減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的方法有以下三種方法:
[0003]1.串聯(lián)電阻法
[0004]如圖1所示，在電路上串聯(lián)合適功耗的電阻R可以抑制輸入沖擊電流，利用電阻特性，可以消耗過大的沖擊電流所產(chǎn)生的功耗，從而限制沖擊電流的大小。
[0005]但是，串聯(lián)在電路上的電阻R必須能接受開機時的尚電壓和大電流，大額定電流的電阻在這種應(yīng)用中比較合適，常用的為線繞電阻，但在高濕度的環(huán)境下則不要用線繞電阻，因線繞電阻在高濕度環(huán)境下，瞬態(tài)熱應(yīng)力和繞線的收縮會降低維護(hù)層的作用，會因濕氣入侵而引起電阻損壞。同時串入電阻會加大開關(guān)電路的正常工作損耗，從而影響開關(guān)電源效率。
[0006]2.熱敏電阻法
[0007]如圖2所示，利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC減小沖擊電流，在開關(guān)電源第一次啟動時，NTC阻值很大，可限制沖擊電流，隨著NTC的本身發(fā)熱，其電阻值變小，使其在工作時的功耗減小。
[0008]但是，當(dāng)?shù)谝淮螁雍螅瑹崦綦娮枰^一會才抵達(dá)其工作狀態(tài)電阻值，假如這時的輸入電壓在電源能夠工作的最小值附近，剛啟動時由于熱敏電阻阻值還較大，它的壓降較大，電源就可能工作在打嗝狀態(tài)。另外，當(dāng)開關(guān)電源關(guān)掉，熱敏電阻需求一段冷卻時間來將阻值升高到常溫狀態(tài)以備下一次啟動，冷卻時間依據(jù)器件、裝置方式、環(huán)境溫度的不同而不同，普通為一分鐘。假如開關(guān)電源關(guān)掉后馬上開啟，熱敏電阻還沒有冷卻，這時對沖擊電流會失去限制作用，若開關(guān)電源連續(xù)開關(guān)，熱敏電阻累積溫度容易燒壞。并且當(dāng)開關(guān)電源到達(dá)正常工作狀態(tài)后，熱敏電阻雖然隨溫度升高功耗減小，但是還是會有一定的損耗，而且在低溫環(huán)境下，損耗還會加大。
[0009]3.有源沖擊電流限制法，也即電流繼電器法
[0010]如圖3所示，通過使用電流繼電器實現(xiàn)延時開通與自動控制功能，使開關(guān)電源開通瞬間先通過電阻限制沖擊電流，待電流達(dá)到一定值，電流繼電器吸合，電流通過繼電器直接傳遞，電阻相當(dāng)于短路，不再工作產(chǎn)生功耗。繼電器需要設(shè)置一個控制電路來控制繼電器的開通與關(guān)斷，所以需另加如圖4所示的控制電路。
[0011 ]但是，有源沖擊電流限制法也具有如下缺點:
[0012]a.電路較為復(fù)雜，因為繼電器需要達(dá)到一定的電流才能使內(nèi)部磁性元件吸合，所以需要設(shè)置控制電路來控制繼電器的關(guān)斷，因此需要外加一個控制電路來實現(xiàn)控制。
[0013]b.占用空間大，繼電器本身體積較大，而且需要另外增加控制電路，所以在體積小的開關(guān)電源中應(yīng)用不方便。
[0014]c.成本高，繼電器在正常工作時，會有較大的電流通過，所以規(guī)格要求較高，成本也比較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0015]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，以有效抑制開關(guān)電源輸入的沖擊電流，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路功耗小，成本低。
[0016]于是，本實用新型提供了一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，其電容Cl的一端與開關(guān)電源的內(nèi)部直流母線電壓正極連接，電容Cl另一端與電阻Rl連接，電阻Rl的另一端接地，電阻Rl并聯(lián)一MOS管Ql，M0S管Ql的漏極連接在電容Cl和電阻Rl的共同連接端，MOS管Ql的源極接地，MOS管Ql的柵極連接一 MOS管驅(qū)動電路。
[0017]其中，所述MOS管驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)為:電阻R2的一端與開關(guān)電源電路的輸出正極連接，電阻R2的另一端與電阻R3連接，電阻R3的另一端接地，電阻R2和電阻R3的共同連接端與MOS管Ql的柵極連接，電阻R3還分別并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Dl和電容Cl，穩(wěn)壓二極管Dl的正極與電阻R2和電阻R3的共同連接端連接，穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極接地。
[0018]本實用新型所述減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，通過在電容Cl上串聯(lián)一個MOS管Ql和電阻Rl，再加入簡單的驅(qū)動控制電路即實現(xiàn)了抑制開關(guān)電源輸入沖擊電流對電路損傷的目的，無需使用控制IC芯片，占用空間小，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路功耗小，電路成本低。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中通過串聯(lián)電阻實行減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中通過熱敏電阻實行減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中通過有源沖擊電流限制法實行減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖4為圖3所需基準(zhǔn)電路的電路圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例所述減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路圖；
[0024]圖6為使用本發(fā)明電路和未使用本發(fā)明電路時輸入電流的對比圖。
【具體實施方式】
[0025]下面，結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]如圖5所不，本實施例提供了一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，包括:電容Cl的一端與開關(guān)電源的內(nèi)部直流母線電壓正極連接，電容Cl另一端與電阻Rl連接，電阻Rl的另一端接地，電阻Rl并聯(lián)一MOS管Ql，M0S管Ql的漏極連接在電容Cl和電阻Rl的共同連接端，MOS管Ql的源極接地，MOS管Ql的柵極連接一 MOS管驅(qū)動電路。
[0027]其中，所述MOS管驅(qū)動電路包括:電阻R2的一端與開關(guān)電源電路中輸出正極連接，電阻R2的另一端與電阻R3連接，電阻R3的另一端接地，電阻R2和電阻R3的共同連接端與MOS管Ql的柵極連接，電阻R3還分別并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Dl和電容Cl，穩(wěn)壓二極管Dl的正極與電阻R2和電阻R3的共同連接端，穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極接地。
[0028]本實施例所述電路，主要通過使用電阻Rl進(jìn)行限流動作，抑制在開關(guān)電源開通瞬間過大的輸入沖擊電流；當(dāng)MOS管Ql導(dǎo)通后，電阻Rl視作短路，電阻Rl不再工作產(chǎn)生功耗。MOS管驅(qū)動電路在開關(guān)電路開通瞬間，MOS管Ql為關(guān)斷狀態(tài)，電容Cl與電阻Rl形成回路電壓施加在其兩端，通過選用合適阻值Rl的電阻用以限制輸入沖擊電流的大小，直至MOS管開通，電阻Rl只工作很短的時間，所以產(chǎn)生的功耗十分小。MOS管驅(qū)動電路中兩電阻R2和R3起分壓作用，當(dāng)電壓到達(dá)一定值時MOS管Ql導(dǎo)通，待MOS管Ql導(dǎo)通之后，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)，電阻Rl不再工作產(chǎn)生功耗。穩(wěn)壓二極管Dl在作用是為了在不同輸入電壓下，MOS管Ql任然能夠正常導(dǎo)通。并聯(lián)電容C2的作用是為了形成一個充電延時，使電源接通時，MOS管Ql延時導(dǎo)通。
[0029]當(dāng)直流電路電壓輸入進(jìn)來時，MOS管Ql未導(dǎo)通，電容Cl與電阻Rl串聯(lián)形成回路，開通瞬間會產(chǎn)生沖擊電流，但是通過串聯(lián)電阻Rl的抑制會使沖擊電流的幅值小很多，通過選取合適的阻值來滿足規(guī)格要求。MOS管Ql導(dǎo)通后，串聯(lián)在電容Cl上的電阻Rl不再工作產(chǎn)生功耗。
[0030]因此，由于電容Cl在瞬態(tài)時可以看成是短路的，當(dāng)開關(guān)電源上電時，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，沖擊電流的幅度要比穩(wěn)態(tài)工作電流大很多，如對沖擊電流不加以限制，不但會燒毀接插件，還會由于共同輸入阻抗而干擾附近的電器設(shè)備。本實施例在電容Cl旁串聯(lián)一個MOS管Ql，在開通瞬間MOS管Ql并沒有導(dǎo)通時，此時電容Cl上施加電壓，通過串聯(lián)的電阻Rl起到電流的作用，所以不會產(chǎn)生較大的電流。上電后，MOS管Ql柵極電壓上升，當(dāng)柵極電壓Vgs高到一定程度后，MOS管Ql導(dǎo)通，電流通過MOS管Ql傳遞，串聯(lián)在電容Cl上電阻Rl視作短路，不會產(chǎn)生功耗，如圖6所示，Vgs(th)為MOS管Ql開通電壓，穩(wěn)定工作時電壓略高于開通電壓。
[0031]本實施例所述電路，只需在電容Cl上串聯(lián)一個MOS管Ql和電阻Rl，再加入簡單的驅(qū)動控制電路即可實現(xiàn)，無需控制IC芯片，占用空間小，電路結(jié)構(gòu)簡單。
[0032]本實施例所述電路，成功抑制了開關(guān)電源輸入沖擊電流，防止了開關(guān)電源中器件因沖擊電流過大而造成損壞，同時避免了由于共同輸入阻抗而干擾附近的電器設(shè)備。電路簡單，節(jié)約了空間與成本，為開關(guān)電源的設(shè)計帶來便利。本實施例所述電路，運用了電阻與電容串聯(lián)特性抑制沖擊電流的原理及MOS管延時開通使串聯(lián)電阻短路減小功耗的原理。[0033 ]綜上所述，本實施例所述減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，通過在電容CI上串聯(lián)一個MOS管Ql和電阻Rl，再加入簡單的驅(qū)動控制電路即實現(xiàn)了避免開關(guān)電源輸入沖擊電流對電路損傷的目的，無需使用控制IC芯片，占用空間小，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路功耗小，電路成本低。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，其特征在于，電容Cl的一端與開關(guān)電源的內(nèi)部直流母線電壓正極連接，電容Cl另一端與電阻Rl連接，電阻Rl的另一端接地，電阻Rl并聯(lián)一MOS管Ql，MOS管Ql的漏極連接在電容Cl和電阻Rl的共同連接端，MOS管Ql的源極接地，MOS管Ql的柵極連接一 MOS管驅(qū)動電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述MOS管驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)為:電阻R2的一端與開關(guān)電源電路的輸出正極連接，電阻R2的另一端與電阻R3連接，電阻R3的另一端接地，電阻R2和電阻R3的共同連接端與MOS管Ql的柵極連接，電阻R3還分別并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Dl和電容Cl，穩(wěn)壓二極管Dl的正極與電阻R2和電阻R3的共同連接端連接，穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極接地。
【專利摘要】本實用新型提供了一種減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，包括：電容C1的一端與開關(guān)電源的內(nèi)部直流母線電壓正極連接，電容C1另一端與電阻R1連接，電阻R1的另一端接地，電阻R1并聯(lián)一MOS管Q1，MOS管Q1的漏極連接在電容C1和電阻R1的共同連接端，MOS管Q1的源極接地，MOS管Q1的柵極連接一MOS管驅(qū)動電路。本實用新型所述減小開關(guān)電源輸入沖擊電流的電路，通過在電容C1上串聯(lián)一個MOS管Q1和電阻R1，再加入簡單的驅(qū)動控制電路即實現(xiàn)了抑制開關(guān)電源輸入沖擊電流對電路損傷的目的，無需使用控制IC芯片，占用空間小，電路結(jié)構(gòu)簡單，電路功耗小，電路成本低。
【IPC分類】H02M1/34
【公開號】CN205249042
【申請?zhí)枴緾N201521039418
【發(fā)明人】趙浩如, 藍(lán)天翔
【申請人】深圳優(yōu)博聚能科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月15日