专利名称：一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抑制浪涌电流的电路，适用于直流供电系统，使用一次电源 母线的分系统上电时产生浪涌电流时的抑制电路，属于电学技术领域。
背景技术：
当接在一次电源母线上的分系统上电时，伴随分系统输入端滤波电容的初期充电 会产生浪涌电流。这种电流可以达到正常动作电流的十倍以上，输入电流可用下式来计 算式中U是一次电源母线电压；t是时间；R是与印制板走线和连接线相关的电阻； C则是分系统的输入电容。当初始状态处于导通(t = 0)时，I = U/R。由于R很小，因此 浪涌电流很大，无疑这对一次电源是一个很大的威胁。造成母线电压中断或跌落，同时使各 接触点之间产生火花。为抑制浪涌电流，常用的方法有1.在分系统输入端的滤波电容处串入NTC热敏电阻，因其具有负的电阻温度特 性，随着温度的升高电阻值逐渐减小。因此，在分系统电源启动初期，它变为大电阻，抑制过 冲电流；之后伴随着电流的流过，自身发热(焦耳热)，从而降低自己的电阻值以限制功耗。 热敏电阻防浪涌电流电路一般适用于稳态电流较小的分系统。由于热敏电阻的热惯性，重 新恢复高阻需要时间，故对于电源断电后又需要很快接通的情况，有时起不到限流作用。2.使用固定电阻器串入分系统输入端来构成浪涌电流抑制电路。但这种电路在正 常工作状态下功耗很大，对于节省能源很不利。只适用于稳态电流较小的分系统。3.在固定电阻器上并联电磁继电器或三端双向可控硅等开关元件。当电源进入正 常工作状态后将此开关接通，则可限制正常工作状态的功耗。但这种作法将导致元件数增 多，另外还需要开关元件的驱动电路，这又成为一个问题。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、功耗 小、无需增加较多元件且抑制效果明显的抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路。本实用新型的技术解决方案是一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路，包括 场效应管VI\、电容Ci和电阻礼、R2、R3，电容Ci并联在场效应管VI\的栅极和源极之间，电 阻队、1 2串联后并联在电路输入端电源和地之间，电阻R3的一端与VI\的栅极连接，另一端 与电阻队和R2连接，场效应管VI\的漏极是电路的输出端。所述的场效应管VI\采用P沟道M0SFET管。所述的电容Q和电阻民通过公式％调整来改变电容(^的充电速
3度，即确定分系统的启动时间，其中U。是电容C1两端的电压，Ui是电阻R1两端的电压，C1是 电容C1的电容值，R3是电阻R3的电阻值，t是电容C1的充电时间。本实用新型与现有技术相比有益效果为(1)本实用新型采用P沟道MOSFET管代替热敏电阻，导通电阻很小，用于稳态电流 较大的分系统时，自身功耗非常小；(2)本实用新型无需驱动电路，电路简单，使用的器件少；(3)本实用新型可以通过改变C1和R3的值来改变电容的充电速度，达到控制启动 时间的目的，从而也可以确定分系统断电后再启动的时间间隔；(4)使用本实用新型后，浪涌电流的数值下降显著，抑制效果明显。
图1为本实用新型的电路结构示意图；图2为本实用新型浪涌抑制前后对比波形图(曲线1为未采用本实用新型的电流 波形，曲线2为采用本实用新型后的电流波形)。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括场效应管VI\、电容C1和电阻礼、R2, R3,电容C1并联 在场效应管VT1的栅极和源极之间，电阻礼、R2串联后并联在电路输入端电源和地之间，电 阻R3的一端与VT1的栅极连接，另一端与电阻R1和R2连接，场效应管VT1的漏极是电路的 输出端。场效应管VT1采用P沟道MOSFET管代替热敏电阻，串入分系统输入端实现抑制上 电浪涌电流。MOSFET管导通电阻很小，进入稳态时只有零点几欧姆，导通电流Id可达IOA 以上，可以用于稳态电流较大的分系统，且自身功耗也非常小。无需驱动电路，电路简单，使 用的器件很少。通电后，VT1栅极电压为电容C1两端的电压，且电容C1两端的电压Uc可通过公式 (2)计算。<formula>formula see original document page 4</formula>[0024]通电瞬间，Uc — 0V。VT1截止，C1经R3限流充电。随电容C1两端电压的上升，场效 应管VT1的导通电阻下降，C1两端电压上升到6V 12V时(VT1的导通电压)，此时VT1导 通，由于其导通电阻很小，一般只有零点几欧姆，这样就避免了在VT1上产生较大的功率损 耗。此时可以等效为开关闭合。RpR2为分压电阻，保证VT1W栅极门限电压在正常范围内，防止VT1的栅源极电压 过高而损坏VT115由于VT1所需的驱动电流非常小，所以R1和R2可选大的电阻值，只要能保 证分压在VT1的栅极门限电压正常范围内即可。R3X1起延时作用。通过公式<formula>formula see original document page 4</formula>),可以通过改变C1和R3的值来改变
电容的充电速度，达到控制启动时间的目的，从而也可以确定分系统断电后再启动的时间 间隔，其中Uc是电容C1两端的电压，Ui是电阻R1两端的电压，C1是电容C1的电容值，R3是 电阻R3的电阻值，t是电容C1的充电时间。[0027]分系统断电时,C1通过电阻1 2、民迅速放电，VT1导通电压很快下降，VT1瞬时关闭。本实用新型使用效果如图2所示，可看出使用了本实用新型后，启动时的瞬时浪 涌电流下降明显。本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路，其特征在于包括场效应管VT1、电容C1和电阻R1、R2、R3，电容C1并联在场效应管VT1的栅极和源极之间，电阻R1、R2串联后并联在电路输入端电源和地之间，电阻R3的一端与VT1的栅极连接，另一端与电阻R1和R2连接，场效应管VT1的漏极是电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路，其特征在于所 述的场效应管VT1采用P沟道MOSFET管。
3.根据权利要求1所述的一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路，其特征在于所述的电容C1和电阻R3通过公式Ue = ^(1 _ /i)调整来改变电容C1的充电速度，即确定分系统的启动时间，其中Uc是电容C1两端的电压，Ui是电阻R1两端的电压，C1是电容C1的电 容值，R3是电阻R3的电阻值，t是电容C1的充电时间。
专利摘要一种抑制启动时产生瞬时浪涌电流的电路，包括场效应管VT1、电容C1和电阻R1、R2、R3，电容C1并联在场效应管VT1的栅极和源极之间，电阻R1、R2串联后并联在电路输入端电源和地之间，电阻R3的一端与VT1的栅极连接，另一端与电阻R1和R2连接，场效应管VT1的漏极是电路的输出端。本实用新型采用P沟道MOSFET管代替热敏电阻，导通电阻很小，用于稳态电流较大的分系统时，自身功耗非常小；本实用新型无需驱动电路，电路简单，使用的器件少；本实用新型可以通过改变C1和R3的值来改变电容的充电速度，达到控制启动时间的目的，从而也可以确定分系统断电后再启动的时间间隔；使用本实用新型后，浪涌电流的数值下降显著，抑制效果明显。
文档编号H02H9/02GK201576933SQ20092027813
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者陆红 申请人:北京遥测技术研究所