专利名称：浪涌电流抑制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路，尤其涉及一种浪涌电流抑制电路。
背景技术：
在使用直流电源(例如电池)的电子设备中，由于电子设备中一般存在储能元件，诸如电容、电感等，因此在上电瞬间，直流电源将会对这些储能元件充电。同时，因为这些储能元件一般容量大、等效电阻小，因此在上电瞬间将产生非常大的充电电流，即浪涌电流；严重的还将伴随着打火现象的出现。这种大的瞬态电流将严重影响电子设备的可靠性。目前，通常采用的方法是在电子设备内部电路的电源线路上额外串联接入延时启动模块，用以缓慢接通直流电源与电子设备，从而避免瞬态浪涌电流的冲击。然而，在电路中额外接入延时启动模块，需要增加额外的电子元器件，从而增加了 制造和测试成本；另外，还将增加PCB面积，这对于小型化的电子设备而言是不利的因素。同时，串联在电源通道中的器件会造成电压下降和功率损失，减少电池的使用时间，恶化设备的性能，尤其对于低电压大电流工作的便携设备更是如此。不仅如此，在反复操作过程中，由于延时启动模块不在零状态，延时时间将变短，甚至将失去抑制浪涌电流的作用。而且还存在可靠性风险，譬如采用了过多的元器件增加了失效的风险，譬如某些电容存在寿命和温度问题等等。另一方面，为了防止供电电路上的大电容通过电池座对外放电，需要在电池座和电容之间加二极管，进一步降低了电路上的有效电压，带来额外的功耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中在抑制浪涌电流的过程中将造成电压下降和功耗减少的缺陷，提供一种浪涌电流抑制电路。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供了一种浪涌电流抑制电路，包括直流电源以及连接在所述直流电源两端的用电设备，所述浪涌电流抑制电路进一步包括串联接入所述直流电源和所述用电设备的供电回路的可变限流电阻模块；其中，在所述供电回路的接通动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，在所述供电回路的断开动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从零逐渐增大到预设最大值。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述直流电源为插接式电池；所述可变限流电阻模块包括与所述直流电源的正极连接的第一和第二电池正极极片、与所述直流电源的负极连接的第一和第二电池负极极片；对应的与所述用电设备的正极连接的第一和第二设备正极极片以及与所述用电设备的负极连接的第一和第二设备负极极片；以及第一限流电阻和第二限流电阻；其中，
所述第一设备正极极片的长度大于所述第二设备正极极片的长度，以及所述第一设备负极极片的长度大于所述第二设备负极极片的长度；所述第一限流电阻串联在所述用电设备的正极与所述第一设备正极极片之间，所述第二限流电阻串联在所述用电设备的负极与所述第一设备负极极片之间；所述插接式电池插入所述用电设备的过程中，首先，所述第一电池正极极片与所述第一设备正极极片接触，所述第一电池负极极片与所述第一设备负极极片接触；随后，所述第二电池正极极片与所述第二设备正极极片接触，所述第二电池负极极片与所述第二设备负极极片接触。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述直流电源为滑动接入式电池，包括电池正极极片和电池负极极片；
所述可变限流电阻模块包括多个电阻正极极片、多个对应的电阻负极极片以及多个限流电阻单元；所述多个电阻正极极片分别通过各自的限流电阻单元与所述用电设备的正极连接；从所述第一个电阻正极极片与所述用电设备的正极之间串联的限流电阻单元到最后一个电阻正极极片与所述用电设备的正极之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零；从所述第一个电阻负极极片与所述用电设备的负极之间串联的限流电阻单元到最后一个电阻负极极片与所述用电设备的负极之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零；所述滑动接入式电池在接入所述用电设备过程中，依次从通过所述第一个电阻正极极片和所述第一个电阻负极极片分别连接所述用电设备的正极和负极到通过最后一个电阻正极极片和最后一个电阻负极极片分别连接所述用电设备的正极和负极。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述限流电阻单元包括限流电阻，其中，每两个相邻所述电阻正极极片之间串联接入一个限流电阻，所述最后一个电阻正极极片与所述用电设备的正极短接；每两个相邻所述电阻负极极片之间串联接入一个限流电阻，所述最后一个电阻负极极片与所述用电设备的负极短接。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述可变限流电阻模块包括开关和可变限流电阻单元，所述开关的电源端与所述直流电源连接，所述开关的设备端与所述用电设备连接；其中，在所述电源端与所述设备端的闭合动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，在所述电源端与所述设备端的断开动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻单元的等效电阻的阻值从零逐渐增大到预设最大值。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述开关为插接式开关，包括第一和第二电源端极片以及对应的第一和第二设备端极片；其中，或者所述第一设备端极片的长度大于所述第二设备端极片的长度，所述限流电阻单元连接在所述第一设备端极片与所述用电设备之间。
在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述开关为滑动接入式开关，包括一个电源端极片、多个设备端极片以及多个限流电阻单元；其中，所述多个设备端极片分别通过各自的限流电阻单元与所述用电设备连接；从所述第一个设备端极片与所述用电设备之间串联的限流电阻单元到最后一个设备端极片与所述用电设备之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零；所述滑动接入式开关闭合的动作过程中，所述电源端极片依次从通过所述第一个设备端极片和所述用电设备连接到通过最后一个设备端极片和 所述设备端连接。在依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路中，所述限流电阻单元包括限流电阻，其中，每两个相邻所述设备端极片之间串联接入一个限流电阻，所述最后一个设备端极片与所述用电设备短接。本发明产生的有益效果是通过在直流电源和用电设备形成的供电回路中串联接入可变限流电阻模块，在供电回路的接通动作过程中，该可变限流电阻模块的阻值从预设最大值逐渐减少到零，能够有效地抑制上电瞬间供电回路中产生的浪涌电流；同时，当用电设备进入工作状态后，其在供电回路中的阻值降为零值，因此不会降低电路的有效电压，不会带来过多的额外功耗。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图I是依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路的逻辑框图；图2是依据本发明第一实施例的浪涌电流抑制电路的结构示意图；图3示出了图2中等效限流阻值R随时间的变化曲线；图4示出了无浪涌电流抑制措施的供电回路中的浪涌电流曲线；图5是图2中的供电回路中的浪涌电流曲线；图6是依据本发明第二实施例的第一种实现方式的浪涌电流抑制电路的结构示意图；图7是依据本发明第二实施例的第二种实现方式的浪涌电流抑制电路的结构示意图；图8是依据本发明第三实施例的第一种实现方式的浪涌电流抑制电路的结构示意图；图9是依据本发明第三实施例的第二种实现方式的浪涌电流抑制电路的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图I示出了依据本发明实施例的浪涌电流抑制电路的逻辑框图，如图I所示，该浪涌电流抑制电路(以下简称电路)包括直流电源100和连接该直流电源100两端的用电设备200，当电路导通时，用电设备200从直流电源100取电。如果电路中仅有直流电源100和用电设备200，则当用电设备200中包括储能元件时，在上电瞬间，将在直流电源100和用电设备200的供电回路中产生浪涌电流。图I中示出的电路进一步包括串联接入直流电源100和用电设备200的供电回路的可变限流电阻模块300。其中，在供电回路的接通动作过程中，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变限流电阻模块300的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零。具体而言，在供电回路的接通动作的初始时刻，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变限流电阻模块300的等效电阻的阻值R达到预设最大值Rx，该阻值Rx适合将最初始的供电回路中产生浪涌电流降到可以接受的程度，从而避免打火等现象的出现。随着接通动作的继续进行，阻值R逐渐减少，但是在供电回路中仍然具有限流作用。当接通动作完成而用电设备200进入工作状态时，阻值R降到零值，此时，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变限流电阻模块300不会给电路带来任何功耗和电压降。优选地，在供电回路的断开动作过程中，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变限流电阻模块300的阻值R从零值逐渐增大到预设最大值Rx。具体而言，当断开动 作开始后，阻值R即为非零值，可对上述供电回路产生限流作用。随着断开动作的继续，阻值R继续增大，限流作用越来越明显。当断开动作使得供电回路彻底断开的瞬间，阻值R增大到预设最大值Rx，此时限流作用最大。由于供电回路中此时串接有阻值为Rx的限流电阻，因此储能元件上残余的电荷将无法对外界的导体放电而产生打火。在该情况中，不再需要额外的元器件，诸如常用的二极管，只要使用同一电路就可以在供电回路断开过程中避免储能元件对外界的放电。图2示出了依据本发明第一实施例的浪涌电流抑制电路的结构示意图，在该实施例中，直流电源100为插接式电池(以下简称为电池)，如移动设备(诸如手机)上使用的电池。如图2所示，可变限流电阻模块300包括分别与直流电源100的正极连接的第一电池正极极片310和第二电池正极极片311、分别与直流电源100的负极连接的第一电池负极极片312和第二电池负极极片313 ;对应的分别与用电设备200的正极连接的第一设备正极极片314和第二设备正极极片315以及分别与用电设备200的负极连接的第一设备负极极片316和第二设备负极极片317 ；以及第一限流电阻318和第二限流电阻319。其中，第一设备正极极片314的长度大于第二设备正极极片315的长度，以及第一设备负极极片316的长度大于第二设备负极极片317的长度。第一限流电阻318串联在用电设备200的正极与第一设备正极极片314之间，第二限流电阻319串联在用电设备200的负极与第一设备负极极片316之间。另外，优选地，第一设备正极极片314和第一设备负极极片316的长度相等，第二设备正极极片315和第二设备负极极片317的长度相等。通常，为了操作方便，可将变限流电阻模块300的第一和第二电池正极极片310、311和第一和第二电池负极极片312、313设置在电池100内部，变限流电阻模块300的第一和第二设备正极极片314、315 ；第一和第二设备负极极片316、317 ;以及第一和第二限流电阻318、319设置在用电设备200内部。图2中示出的是电池还没有插入用电设备200的状态，即供电回路此时是断开的。当电池开始沿着图2中的箭头方向插接用电设备200时，首先，可变限流电阻模块300的第一电池正极极片310与第一设备正极极片314接触,第一电池负极极片312与第一设备负极极片316接触，供电回路导通，第一限流电阻318和第二限流电阻319均接入供电回路。此时第一限流电阻318和第二限流电阻319决定了接入到直流电源100与用电设备200之间的用于抑制浪涌电流的等效电阻的阻值R，并达到预设最大值Rx。图3示出了该实施例中阻值R随时间的变化曲线，如图3所示，在时间tx的范围内，供电回路中的阻值R—直为最大值Rx，从而能够有效地抑制供电回路中出现的浪涌电流。随着电池插接动作的继续，在tx时刻处，可变限流电阻模块300的第二电池正极极片311与第二设备正极极片315接触，第二电池负极极片313与第二设备负极极片317接触，由此第一限流电阻318和第二限流电阻319被短路，供电回路中的阻值R跳变为零值，并在用电设备200的工作过程中一直保持零值。为了更清楚地显示本发明中的浪涌电流抑制电路的技术效果，采用仿真方法将该浪涌电流抑制电路的浪涌电流与没有采用任何浪涌电流抑制措施的电路中的浪涌电流进行比较，其中，图4为没有采用任何浪涌电流抑制措施的电路中的浪涌电流曲线，图5为本发明该实施例的浪涌电流抑制电路的浪涌电流曲线。仿真中设置电池电压为7.4V，第一限流电阻318和第二限流电阻319的阻值均为15欧姆，tx为20毫秒。从图4和图5可以看 出，当电路没有任何浪涌电流抑制措施时，上电瞬间的浪涌电流达9A，而本发明中的浪涌电流抑制电路的浪涌电流在上电瞬间仅为O. 46A，浪涌电流得到了有效抑制。相应的，在该实施例中，当需要断开供电回路时，即将电池沿着与图中箭头相反的方向从用电设备200卸除时，首先，可变限流电阻模块300的第二电池正极极片311与第二设备正极极片315断开接触，第二电池负极极片313与第二设备负极极片317断开接触。但是，此时因为长度原因，可变限流电阻模块300的第一电池正极极片310与第一设备正极极片314仍然保持接触，第一电池负极极片312与第一设备负极极片316仍然保持接触，供电回路继续导通，只不过第一限流电阻318和第二限流电阻319再次接入供电回路。此时第一限流电阻318和第二限流电阻319决定了接入到直流电源100与用电设备200之间的阻值R，并达到预设最大值Rx。通过时间tx之后，第一电池正极极片310与第一设备正极极片314断开接触，第一电池负极极片312与第一设备负极极片316断开接触，供电回路彻底断开。从以上可以看出，由于在电池的拆卸过程中，在tx的时间范围内，为阻值Rx的等效电阻对供电回路进行保护，从而能够防止储能元件上的残余电荷(例如通过电池座端子)对外界的导体放电产生打火，而不再需要额外设置二极管。上述实施例仅用作举例，并不是对本发明的限制。例如，可以设置第二设备正极极片的长度大于第一设备正极极片的长度，以及第二设备负极极片的长度大于第一设备负极极片的长度。也可设置第一与第二电池正极极片的长度不等，其中一个大于另一个的长度，以及第一与第二电池负极极片的长度不等，其中一个大于另一个的长度等等。此处不再一一列举，本领域的技术人员基于此处的教导，可以获得第一实施例的等同和变形，且该变形和等同均在本发明的保护范围内。在本发明的第二实施例中，直流电源100为滑动接入式电池，包括电池正极极片和电池负极极片。此时，可变限流电阻模块300包括多个电阻正极极片、多个对应的电阻负极极片(电阻正极极片与电阻负极极片一一对应)以及多个限流电阻单元。多个电阻正极极片分别通过各自限流电阻单元与用电设备200的正极连接，其中，从第一个电阻正极极片与用电设备200的正极之间串联的限流电阻单元到最后一个电阻正极极片与用电设备200的正极之间串联的限流电阻单元，限流电阻单元的阻值从预设最大值Rx逐渐减少到零值；相应地，从第一个电阻负极极片与用电设备200的负极之间串联的限流电阻单元到最后一个电阻负极极片与用电设备200的负极之间串联的限流电阻单元，限流电阻单元的阻值从预设最大值逐渐减少到零。滑动接入式电池在接入用电设备200过程中，依次地，从通过第一个电阻正极极片和第一个电阻负极极片分别连接用电设备200的正极和负极，直到通过最后一个电阻正极极片和最后一个电阻负极极片分别连接用电设备200的正极和负极。图6示出了第二实施例的第一种实现方式，每个限流电阻单元包括各自的限流电阻组合，其中，每两个相邻电阻正极极片之间串联接入一个限流电阻，最后一个电阻正极极片与用电设备200的正极短接。以第一个电阻正极极片32、为例，其限流电阻单元包括限流电阻32h到3214的串联，此时第一个电阻正极极片322i与设备正极之间的等效电阻的阻值达到最大值Rmax，如果每个限流电阻的阻值为R1，则此时Rmax=AXRp以此类推，第二个电阻正极极片32 与设备正极之间的等效电阻的阻值R’ =3XRi。而最后一个电阻正极极片3225因与设备正极短接，因此阻值R’ =0。相应的，每两个相邻电阻负极极片之间串联接入一个限流电阻，最后一个电阻负极极片与用电设备200的负极短接。任意一个电阻负 极极片与对应的电阻正极极片的情况类似，例如，第一个电阻负极极片323i与设备负极之间的等效电阻的阻值达到最大值Rmax，如果每个限流电阻(321到3244)的阻值为R1，则此时 Rmax=AXR1O滑动接入式电池在接入用电设备200过程中，首先，电池的正极极片121和负极极片122分别与第一个电阻正极极片322i和第一个电阻负极极片323i接触，由此分别与用电设备200的正极和负极连接。此时接入供电回路中的等效限流电阻阻值R达到最大值，该最大值由Rmax决定。随后，依次分别与第二、第三、…、直到最后一个电阻正极极片和负极极片接触，供电回路中接入的等效浪涌电流阻值不断减少，当与最后一个电阻正极极片3225和最后一个电阻负极极片3235分别接触，以与用电设备200的正极和负极连接时，用电设备200进入工作状态，接入供电回路中的等效浪涌电流阻值R为零值。相应地，在滑动拆除电池的过程中，首先，电池正极极片和负极极片分别与最后一个电阻正极极片和电阻负极极片连接，滑动过程中，依次与倒数第二个、倒数第三个、…、直到与第一个电阻正极极片和电阻负极极片分别连接，阻值R从零值之间增大到最大值Rx。应当理解的是，此处示出的电阻正极极片和电阻负极极片的数量仅用作举例，并不是对本发明的限制。还可采用三个或六个等其它数量的电阻正极极片和电阻负极极片，从而改变阻值R随时间的变化。图7示出了第二实施例的第二种实现方式，每个电阻正极极片326i到3265通过各自的限流电阻与用电设备200的正极连接，每个电阻负极极片327i到3275通过各自的限流电阻与用电设备200的负极连接。第一电阻正极极片326i通过限流电阻325i与设备的正极连接，限流电阻325i的阻值最大，其它限流电阻3252到3254的阻值逐渐减少，最后一个电阻正极极片3265与设备的正极短接。电阻负极极片与对应的电阻正极极片类似。在电池滑动接入用电设备200过程中，电池的正极和负极分别与第一个电阻正极极片326i和第一个电阻负极极片327i接触，由此分别与用电设备200的正极和负极连接。此时接入供电回路中的等效限流电阻阻值R达到最大值，该最大值由现有电阻3251和328i决定。当电池滑动至与最后一个电阻正极极片3265和最后一个电阻负极极片3275接触时，上电完成，供电回路中的等效限流电阻阻值R为零值。电池滑动拆卸过程以此类推。以上两种实现方式仅用作举例，并不是对本发明的限制，上述两种方式的等同和替代均在本发明的保护范围之内。另外，该可变限流电阻模块300可例如设置在用电设备200 内。上面的第一和第二实施例阐述了当直流电源100是可拆卸的电池情况，但是很多情况中，直流电源100并不一定是电池，而是固定的电源装置，该情况对应本发明中的第三实施例。在该实施例中，可变限流电阻模块300包括开关和可变限流电阻单元，开关的电源端与直流电源100连接，设备端与用电设备200连接，通过开关的闭合或断开(即电源端与设备端的闭合或断开)来控制供电回路的导通或断开。其中，在开关的闭合动作过程中，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变限流电阻单元的阻值从预设最大值逐渐减少到零。优选地，在开关的断开动作过程中，接入到直流电源100与用电设备200之间的可变 限流电阻单元的等效电阻的阻值从零逐渐增大到预设最大值。图8示出了该实施例中第一实现方式下浪涌电流抑制电路的结构示意图，其中开关为插接式开关，包括第一电源端极片331和第二电源端极片332以及对应的第一设备端极片333和第二设备端极片334。其中，第一设备端极片333的长度大于第二设备端极片334的长度，限流电阻单元335连接在第一设备端极片333与用电设备200之间。当然，也可以是第一电源端极片的长度大于第二电源端极片的长度。如图8所示，在开关闭合的动作过程中，首先，较长的第一设备端极片333与第一电池端极片331接触，限流电阻335接入供电回路。此时限流电阻335决定了接入到直流电源100与用电设备200之间的阻值R，并达到预设最大值Rx。图3示出了该实施例中等效限流阻值R随时间的变化曲线，如图3所示，在时间tx的范围内，供电回路中的阻值R —直为最大值Rx，从而能够有效地一直供电回路中出现的浪涌电流。随着电池插接动作的继续，在tx时刻处，较短的第二设备端极片334与第二电池端极片332接触，由此限流电阻335被短路，供电回路中的阻值R跳变为零值，并在用电设备200的工作过程中一直保持零值。相应的，在该实施例中，在开关的断开动作过程中，首先，第二设备端极片334与第二电池端极片332断开接触。但是，此时因为长度原因，第一设备端极片333与第一电池端极片331仍然保持接触，供电回路继续导通，只不过限流电阻335再次接入供电回路。此时限流电阻335决定了接入到直流电源100与用电设备200之间的等效限流阻值R，并达到预设最大值Rx。通过时间tx之后，限流电阻模块的第一设备端极片与第一电池端极片断开接触，供电回路彻底断开。从以上可以看出，由于在开关断开过程中，在tx的时间范围内有等效阻值Rx的限流电阻对供电回路进行保护，从而能够防止储能元件上的残余电荷(例如通过电池座端子)对外界的导体放电产生打火，而不再需要额外设置二极管。上述实施例仅用作举例，并不是对本发明的限制。上述实现方式的等同和变形均在本发明的保护范围之内。在该实施例的另一种实现方式中，开关为滑动接入式开关，包括一个电源端极片、多个设备端极片以及多个限流电阻单元。多个设备端极片分别通过各自的限流电阻单元与用电设备200连接。从第一个设备端极片与用电设备200之间串联的限流电阻单元到最后一个设备端极片与用电设备200之间串联的限流电阻单元，限流电阻单元的阻值从预设最大值逐渐减少到零。滑动接入式开关闭合的动作过程中，电源端极片依次从通过第一个设备端极片和用电设备200连接到通过最后一个设备端极片和用电设备200端连接。相应地，滑动接入式开关断开的动作过程中，电源端极片依次从通过最后一个设备端极片和用电设备200连接到通过第一个设备端极片和用电设备200端连接。具体如图9中的示例所示，每个限流电阻单元包括各自的限流电阻组合，其中，每两个相邻设备端极片之间串联接入一个限流电阻，最后一个设备端极片与用电设备200短接。以第一个设备端极片342i为例，其限流电阻单元包括限流电阻343i到3434的串联，此时第一个设备端极片342i与用电设备200之间的等效电阻的阻值达到最大值Rmax，如果每个限流电阻的阻值为R1，则此时Rmax=AXRp以此类推，第二个设备端极片3422与用电设备200之间的等效电阻的阻值R’ =3XIV而最后一个设备端极片3425因与用电设备200短接，因此阻值R’ =0。滑动接入式开关在接入用电设备200过程中，首先，开关的电源端极片与第一个设备端极片342i接触，由此与用电设备200连接。此时接入供电回路中的等效限流电阻阻值R达到最大值，该最大值由Rmax决定。随后，电源端极片依次分别与第二、第三、…、直 到最后一个设备端极片接触，供电回路中接入的等效浪涌电流阻值不断减少，当电源端极片与最后一个设备端极片，用电设备200进入工作状态，接入供电回路中的等效浪涌电流阻值R为零值。相应地，在开关断开的过程中，首先，电源端极片首先与最后一个设备端极片断开接触，与此同时，通过滑动与倒数第二个设备端极片接触，在随后的滑动过程中，依次与倒数第三个、倒数第四个、…、直到与第一个设备端接触，阻值R从零值逐渐增大到最大值Rx。上述实现方式仅用作举例，并不是对本发明的限制。上述实现方式的等同和变形均在本发明的保护范围之内。应当理解的是，上述的各种电极片为现有技术中常用的电极极片，例如金属极片
坐寸ο从以上可以看出，在本发明的浪涌电流抑制电路中，通过在直流电源和用电设备形成的供电回路中串联接入可变限流电阻模块，在供电回路的接通动作过程中，该可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零，能够有效地抑制上电瞬间供电回路中产生的浪涌电流；同时，当用电设备进入工作状态后，其在供电回路中的等效电阻的阻值降为零值，因此不会降低电路的有效电压，不会带来过多的额外功耗。另外，采用简单的电阻、电极片和/或开关即可实现可变限流电阻模块，因此成本低且易于实现，同时不需要再针对其安排针对性的测试项目以及不需要进行100%测试。另外，采用该可变限流电阻模块，不需要对直流电源和用电设备进行额外改造，可以直接使用，因此也不会占用PCB面积。同时，该可变限流电阻模块适用于可拆卸的电池型直流电源，也适用于固定式的直流电源装置，适用范围广。另一方面，在供电回路的断电过程中，可变限流电阻模块接入到供电回路中的等效电阻的阻值从零值逐渐增大到最大值，因此不需要在电路中额外设置二极管以防止用电设备中的储能元件在断电瞬间对外界放电。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.ー种浪涌电流抑制电路，包括直流电源以及连接在所述直流电源两端的用电设备，其特征在干，所述浪涌电流抑制电路进一歩包括串联接入所述直流电源和所述用电设备的供电回路的可变限流电阻模块；其中，在所述供电回路的接通动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零。
2.根据权利要求I所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，在所述供电回路的断开动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从零逐渐増大到预设最大值。
3.根据权利要求I或2所述的浪涌电流抑制电路，其特征在干， 所述直流电源为插接式电池； 所述可变限流电阻模块包括与所述直流电源的正极连接的第一和第二电池正极极片、 与所述直流电源的负极连接的第一和第二电池负极极片；对应的与所述用电设备的正极连接的第一和第二设备正极极片以及与所述用电设备的负极连接的第一和第二设备负极极片；以及第一限流电阻和第二限流电阻；其中， 所述第一设备正极极片的长度大于所述第二设备正极极片的长度，以及所述第一设备负极极片的长度大于所述第二设备负极极片的长度； 所述第一限流电阻串联在所述用电设备的正极与所述第一设备正极极片之间，所述第ニ限流电阻串联在所述用电设备的负极与所述第一设备负极极片之间； 所述插接式电池插入所述用电设备的过程中，首先，所述第一电池正极极片与所述第一设备正极极片接触，所述第一电池负极极片与所述第一设备负极极片接触；随后，所述第ニ电池正极极片与所述第二设备正极极片接触，所述第二电池负极极片与所述第二设备负极极片接触。
4.根据权利要求I或2所述的浪涌电流抑制电路，其特征在干， 所述直流电源为滑动接入式电池，包括电池正极极片和电池负极极片； 所述可变限流电阻模块包括多个电阻正极极片、多个对应的电阻负极极片以及多个限流电阻单元；所述多个电阻正极极片分别通过各自的限流电阻单元与所述用电设备的正极连接；从所述第一个电阻正极极片与所述用电设备的正极之间串联的限流电阻单元到最后一个电阻正极极片与所述用电设备的正极之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐減少到零；从所述第一个电阻负极极片与所述用电设备的负极之间串联的限流电阻单元到最后ー个电阻负极极片与所述用电设备的负极之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐減少到零； 所述滑动接入式电池在接入所述用电设备过程中，依次从通过所述第一个电阻正极极片和所述第一个电阻负极极片分别连接所述用电设备的正极和负极到通过最后一个电阻正极极片和最后ー个电阻负极极片分别连接所述用电设备的正极和负扱。
5.根据权利要求4所述的，其特征在干， 所述限流电阻单元包括限流电阻，其中，每两个相邻所述电阻正极极片之间串联接入ー个限流电阻，所述最后一个电阻正极极片与所述用电设备的正极短接；每两个相邻所述电阻负极极片之间串联接入ー个限流电阻，所述最后一个电阻负极极片与所述用电设备的负极短接。
6.根据权利要求I所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述可变限流电阻模块包括开关和可变限流电阻单元，所述开关的电源端与所述直流电源连接，所述开关的设备端与所述用电设备连接； 其中，在所述电源端与所述设备端的闭合动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐減少到零。
7.根据权利要求6所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，在所述电源端与所述设备端的断开动作过程中，接入到所述直流电源与所述用电设备之间的所述可变限流电阻单元的等效电阻的阻值从零逐渐増大到预设最大值。
8.根据权利要求6或7所述的浪涌电流抑制电路，其特征在干， 所述开关为插接式开关，包括第一和第二电源端极片以及对应的第一和第二设备端极片;其中， 或者所述第一设备端极片的长度大于所述第二设备端极片的长度，所述限流电阻单元连接在所述第一设备端极片与所述用电设备之间。
9.根据权利要求6或7所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述开关为滑动接入式开关，包括一个电源端极片、多个设备端极片以及多个限流电阻单元；其中， 所述多个设备端极片分别通过各自的限流电阻单元与所述用电设备连接；从所述第一个设备端极片与所述用电设备之间串联的限流电阻单元到最后ー个设备端极片与所述用电设备之间串联的限流电阻单元，所述限流电阻单元的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零； 所述滑动接入式开关闭合的动作过程中，所述电源端极片依次从通过所述第一个设备端极片和所述用电设备连接到通过最后一个设备端极片和所述设备端连接。
10.根据权利要求9所述的浪涌电流抑制电路，其特征在干， 所述限流电阻单元包括限流电阻，其中，每两个相邻所述设备端极片之间串联接入一个限流电阻，所述最后一个设备端极片与所述用电设备短接。
全文摘要
本发明公开了一种浪涌电流抑制电路，包括直流电源以及连接直流电源两端的用电设备；浪涌电流抑制电路进一步包括串联接入直流电源和用电设备的供电回路的可变限流电阻模块；其中，在供电回路的接通动作过程中，接入到直流电源与用电设备之间的可变限流电阻模块的等效电阻的阻值从预设最大值逐渐减少到零。通过这种设置，接入到供电回路中的等效电阻能够有效地抑制上电瞬间供电回路中产生的浪涌电流；同时，当用电设备进入工作状态后，其在供电回路中的阻值降为零值，因此不会降低电路的有效电压，不会带来过多的额外功耗。
文档编号H02H9/02GK102761114SQ20121024875
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者张宜成, 朱俊毅 申请人:海能达通信股份有限公司