专利名称：直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲击电流抑制装置，具体是一种直放站供电系统上电瞬间的冲击 电流抑制装置。
背景技术：
在直放站供电系统中，特别是上电瞬间，偶尔出现烧元器件或烧功放的现象，这也 是一直困扰直放站系统供电瞬间稳定可靠工作的重要因素，其中上电瞬间冲击电流过大是 导致可靠性降低的原因之一。
发明内容
本发明的目的旨在解决直放站供电系统上电瞬间冲击电流过大问题，提供直放站 供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，能防止DC/DC电压变换模块上电瞬间输入冲击电 流过大，降低损坏电源器件风险，避免直放站AC/DC电源模块上电瞬间输出电压上升沿出 现异常的电流与电压启动振荡。本发明的目的采用以下技术方案来实现直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑 制装置，包括DC/DC电压变换模块，用于把直流电压转换成直放站负载所需的工作直流电 压；分压电阻Rl和R2，用于控制DC/DC电压转换模块使能管脚启动电压的门限；其中，分压 电阻Rl和R2串联后，连接在DC/DC电压变换模块的输入端与地之间，且串联节点与DC/DC 电压转换模块的使能管脚连接。所述的直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，还包括连接在DC/DC电 压转换模块的输入端与地之间的输入电容Cl，用于抑制DC/DC电压变换模块输入电压的纹波。所述的直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，还包括AC/DC电源模块， 用于产生一个交流到直流的电压转换，并向DC/DC电压变换模块提供输入电压。与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果1、能防止DC/DC电压变换模块上电瞬间输入过冲电流过大，降低损坏电源器件风 险，避免直放站AC/DC电源模块上电瞬间输出电压上升沿出现异常的电流与电压启动振 荡，从而提高了直放站系统供电瞬间工作的稳定性和可靠性。同时也可广泛用于DC/DC电 路上电瞬间输入过冲电流抑制。2、利用调整DC/DC电压变换模块使能管脚开启与关闭电压门限，减少由于外接 AC/DC电源模块在上电瞬间的低压大电流的驱动缺陷，从而控制DC/DC电压变换模块上电 瞬间冲击电流的大小。同时不受输入电压与电流的大小限制。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。实施例如图1所示，本发明直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置包括AC/DC电 源模块，用于产生一个交流到直流的电压转换，并向DC/DC电压变换模块提供输入电压；输 入电容Cl，用于抑制DC/DC电压变换模块输入电压的纹波；分压电阻Rl和R2，用于控制DC/ DC电压转换模块使能管脚EN启动电压的门限；DC/DC电压变换模块，用于把来自AC/DC电 源模块的输入电压转换成直放站负载子模块所需的工作直流电压；直放站负载子模块RL， 用作DC/DC电压转换模块的输出负载。其中，AC/DC电源模块、DC/DC电压转换模块、直放站 负载子模块RL依次连接；输入电容Cl连接在DC/DC电压转换模块的输入端与地之间；分压 电阻Rl和R2串联后，连接在DC/DC电压变换模块的输入端与地之间，且串联节点与DC/DC 电压转换模块的使能管脚EN连接。图1中，1代表市电(交流220V) ；2表示直放站用AC/DC电源模块；4表示DC/DC 电压变换模块；EN为DC/DC电压变换模块4的使能管脚；5表示直放站负载子模块RL，用作 DC/DC电压变换模块4的负载。Vl表示市电1的输出交流电压与AC/DC电源模块2的输入 交流电压；V2表示AC/DC电源模块2的输出直流电压与DC/DC电压变换模块4的输入直流 电压；V3表示使能管脚处的使能直流电压，同时表示电阻Rl和R2对V2的分压值；V4表示 DC/DC电压变换模块4的输出直流电压与直放站负载子模块5的输入直流电压。Il表示 AC/DC电源模块2的输出直流电流；12表示瞬间Cl的充电电流峰值；13表示分压电阻Rl 和R2的分流电流；14表示DC/DC电压变换模块4的瞬间输入电流。当直放站在瞬间市电上电时，AC/DC电源模块2将启动，如果此时后面负载Cl、R1、 R2、DC/DC电压变换模块4都从低压启动，由于瞬间总阻抗很小，导致Il出现电流瞬间过冲， 此时元器件失效风险增加了。电容Cl的值越大，在瞬间12对电流冲击的贡献也越大，同时 冲击电流的大小随负载的增大而增大。为了计算瞬间最大能冲击的峰值电流，根据图1建立微分方程。瞬间冲击电流 IKt)计算公式如下Il (t) = I2(t)+I3(t)+I4(t)(1)公式⑴中12⑴表示电容Cl两端的瞬间充电电流，等效电阻为R ;I2(t)计算公 式如下I2(t) = Cl*dV2(t)/dt(2)公式(1)中I3(t)表示电阻Rl与R2的串联电流，由于I3(t)电流是毫安级别，可 以忽略不计13 (t)计算公式如下13 (t) = V2 (t) / (R1+R2) (t)(3)其中u(t)是时间变量t函数，表示t<0时u(t) =0，t彡0时u(t) = 1。公式 (1)中14(t)表示DC/DC电压变换模块的瞬间输入电流；I4(t)计算公式如下14 (t) = (A/tm) * (t/Rdc) *u (t)(4)公式(4)中A表示AC/DC电源模块稳定输出时的电压值，单位为V (伏特)；tm表 示AC/DC电源模块从OV上升到最大A值时的时间，单位为秒；t表示从时间0到tm的延迟时间，范围是0彡t彡tm ；Rdc表示DC/DC电压变换模块的等效输入负载。根据公式(1)_(4)计算得Il(t) ((A/tm) * (t/Rdc) + ((A*C1) /tm) * (卜一力“體))，)u ⑴(5)公式(5)中，当A值越大，则瞬间冲击电流Il(t)的峰值越大；当tm值越小，则瞬 间冲击电流Il(t)的峰值越大；当Cl值越大，则瞬间冲击电流Il(t)的峰值越大。在DC/ DC电压变换模块4输出功率不变的情况下，初始启动电压值越大，则所需要的启动电流值 越小；这时等效感性与容性的等效输入Rdc在上电瞬间，对瞬间输入电流I4(t)峰值贡献就 越小。本发明控制DC/DC电压变换模块使能管脚启动偏置电压门限的实施方法如下改变14 (t)中的t时间，如果t = 0时刻DC/DC电压变换模块不启动，而是从tl时
刻启动DC/DC电压变换模块；此时设启动电压值为V2 = K*A，单位为V(伏特)，0彡K彡1 ；
DC/DC电压变换模块的启动电压门限V3可以表示如下 ο 9V3 = ()*V2
R1 + R2(6)在DC/DC电压变换模块输出功率不变的情况下，初始启动电压值越大，则所需要 的启动电流值越小；如果启动电流值越小，则等效感性与容性的Rdc负载在上电瞬间，对瞬 间输入电流I4(t)峰值贡献就越小。所以，应尽可能选择合适的启动电压V3，从而在很大 程度上减小上电瞬间的冲击电流值。考虑到实际工作中V2电压有可能跌落过低风险导致 DC/DC电压变换模块关闭情况，这里K取值为2/3 ；同时R2与Rl的值可以根据V3门限值来 确定，但考虑为了减少R2与Rl带来的分流损耗，这里R2与Rl和的取值大于30千欧姆，此 外，R2与Rl和的最大取值受限于DC/DC电压变换模块使能管脚的驱动电流限值。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，其特征在于包括DC/DC电压变换模块，用于把直流电压转换成直放站负载所需的工作直流电压；分压电阻R1和R2，用于控制DC/DC电压转换模块使能管脚启动电压的门限；其中，分压电阻R1和R2串联后，连接在DC/DC电压变换模块的输入端与地之间，且串联节点与DC/DC电压转换模块的使能管脚连接。
2.根据权利要求1所述的直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，其特征在于 还包括连接在DC/DC电压转换模块的输入端与地之间的输入电容Cl，用于抑制DC/DC电压变 换模块输入电压的纹波。
3.根据权利要求1所述的直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，其特征在于 还包括AC/DC电源模块，用于产生一个交流到直流的电压转换，并向DC/DC电压变换模块提供 输入电压。
全文摘要
本发明提供了一种直放站供电系统上电瞬间的冲击电流抑制装置，包括DC/DC电压变换模块，用于把直流电压转换成直放站负载所需的工作直流电压；分压电阻R1和R2，用于控制DC/DC电压转换模块使能管脚启动电压的门限；其中，分压电阻R1和R2串联后，连接在DC/DC电压变换模块的输入端与地之间，且串联节点与DC/DC电压转换模块的使能管脚连接。本发明能防止DC/DC电压变换模块上电瞬间输入过冲电流过大，降低损坏电源器件风险，同时避免造成直放站AC/DC电源模块上电瞬间输出电压上升沿出现异常的电流与电压启动振荡。
文档编号H02M1/32GK101951133SQ20101025130
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者张品春, 黄振海 申请人:京信通信系统(中国)有限公司