专利名称：一种适用于pfc变换器的输入浪涌电流抑制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电カ电子变换领域，特别是ー种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路。
背景技术：
浪涌电流是变换器接通瞬间，流入变换器的峰值电流，其产生的时间非常短，大概在毫妙级，但幅值一般为正常值的数倍甚至数十倍以上。一方面，过大的浪涌电流超过变换器的承受能力，会造成半导体性能衰减、设备故障和寿命缩短，导致生产カ下降；另ー方面，浪涌电流会恶化源的供电质量，产生严重的电磁干扰和欠压浪涌，影响与供电源相连的其
他设备。现有的输入浪涌电流抑制方法一般有两种
一种是采用无源器件(负温度系数热敏电阻器)，利用启动时的冷态高阻抗抑制浪涌电流；但该方案在高温环境、重复启动等状态下无法发挥良好的抑制效果，且功耗大，适用于小功率的变换器电路。另ー种是采用半控器件(可控硅)+抑制电阻，启动时依靠电阻抑制浪涌电流，启动后触发半控器件短路抑制电阻以降低功耗。由于触发电路的維持、延时等原因，在电源瞬变、重复启动等状态下，电路易处于失效状态，无法抑制浪涌电流。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种损耗低，工作安全可靠的适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，ー种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，其特点是包括全控器件及ニ级自举升压驱动电路和电流采样限制电路，全控器件为MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏极与PFC变换器的输出ニ极管V4的阴极相连，MOS管V2的源极与PFC变换器的输出滤波电容C8的正极相连，ニ级自举升压驱动电路的一端与PFC变换器的场效应开关管Vl的漏极相接，ニ级自举升压驱动电路的另一端接全控器件MOS管V2的栅极，全控器件MOS管V2的栅极接驱动电容C5，驱动电容C5的另一端接地，电流采样限制电路的一端接全控器件MOS管V2的栅极，电流采样限制电路的另一端接输出滤波电容C8的正极，ニ级自举升压驱动电路在PFC变换器正常工作时以抬升MOS管V2栅极电压使其完全导通，提供低阻抗通路；电流采样限制电路限制启动时浪涌电流的最大幅值，稳态时提供持续的过电流保护功能。本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进ー步实现，所述ニ级自举升压驱动电路包括电阻R2、R3和R6，电容C4和C7，ニ极管V5、V6和V7 ;电阻R6 —端接MOS管V2的栅极，另一端接驱动电容C5和电阻R3 ;驱动电容C5的另一端接输出地；电容R3的另一端接ニ极管V6和V7的阴极；ニ极管V7的阳极接PFC变换器输出ニ极管V4的阴极，电容C7和ニ极管V7并联；ニ极管V6的阳极接电容C4和ニ极管V5的阴极；电容C4的另ー端接PFC变换器中场效应开关管Vl的漏极；ニ极管V5的阳极接电阻R2后连接到辅助电源Vcc0本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进ー步实现，所述电流采样限制电路包括电阻R4、电容C6和稳压管V8，电容C6和稳压管V8并联；稳压管V8的阴极接电阻R6，电阻R6另一端接MOS管V2的栅极；稳压管的阳极接输出滤波电容CS的正扱。本发明与现有技术相比，是ー种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，包括全控器件(M0S管)及ニ级自举升压驱动电路和电流采样限制电路，使得PFC变换器启动时具有高输入阻抗，有效抑制启动时产生的浪涌电流冲击，稳态工作时具有持续的过电流 保护能力。
图I为本发明的电路原理图。
具体实施例方式
一种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，包括全控器件及ニ级自举升压驱动电路和电流采样限制电路，全控器件为MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏极与PFC变换器的输出ニ极管V4的阴极相连，MOS管V2的源极与PFC变换器的输出滤波电容C8的正极相连，ニ级自举升压驱动电路的一端与PFC变换器的场效应开关管Vl的漏极相接，ニ级自举升压驱动电路的另一端接全控器件MOS管V2的栅极，全控器件MOS管V2的栅极接驱动电容C5，驱动电容C5的另一端接地，电流采样限制电路的一端接全控器件MOS管V2的栅扱，电流采样限制电路的另一端接输出滤波电容CS的正极，ニ级自举升压驱动电路在PFC变换器正常工作时以抬升MOS管V2栅极电压使其完全导通，提供低阻抗通路；电流采样限制电路限制启动时浪涌电流的最大幅值，稳态时提供持续的过电流保护功能。所述ニ级自举升压驱动电路包括电阻R2、R3和R6，电容C4和C7，ニ极管V5、V6和V7 ;电阻R6 —端接MOS管V2的栅极，另一端接驱动电容C5和电阻R3 ;驱动电容C5的另ー端接输出地；电容R3的另一端接ニ极管V6和V7的阴极；ニ极管V7的阳极接PFC变换器输出ニ极管V4的阴极，电容C7和ニ极管V7并联；ニ极管V6的阳极接电容C4和ニ极管V5的阴极；电容C4的另一端接PFC变换器中场效应开关管Vl的漏极；ニ极管V5的阳极接电阻R2后连接到辅助电源Vcc。所述电流采样限制电路包括电阻R4、电容C6和稳压管V8，电容C6和稳压管V8并联；稳压管V8的阴极接电阻R6，电阻R6另一端接MOS管V2的栅极；稳压管的阳极接输出滤波电容C8的正极。MOS管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管 ニ级自举升压驱动电路，在PFC变换器正常工作时以抬升V2栅极电压使其完全导通，
提供低阻抗通路。电流采样限制电路，限制启动时浪涌电流的最大幅值，稳态时提供持续的过电流保护功能。当输入电压接入吋，MOS管V2处于截止状态，输入电压通过ニ极管V7和电阻R3给栅极驱动电容C5充电，电容C5的电压缓慢上升。当C5上的电压超过MOS管V2的栅极阈值电压后，MOS管由截止状态变为放大状态，MOS管V2的源极电压跟随栅极电压，随着栅极驱动电容C5上的电压上升而上升。通过调节C5的充电电阻R3的大小可以调节电容C5上电压的上升斜率，同步控制输出滤波电容CS上的电压上升斜率，从而达到抑制输入浪涌电流的目的。当PFC变换器稳态工作吋，MOS管Vl的漏极电压处于斩波状态当驱动信号为高电平吋，MOS管Vl的漏极接地；当驱动信号为低电平吋，MOS管Vl的漏极为变换器输出电压(准确地说需加上ニ极管V4上的压降O. 7V和MOS管V2的导通压降)。当MOS管Vl的漏极接地时，辅助电源Vcc通过电阻R2和ニ极管V5给电容C4充电，电容C4上的电压等于辅助源电压Vcc，ニ极管V6反偏截止，电容C7通过电阻R3给电容C5充电；当MOS管Vl的漏极为高电压时，ニ极管V5反偏截止，ニ极管V6正向导通。电容C4通过电阻R3给电容C5和C7充电，电容C5和C7上的电压升高。最终稳态后，电容C5上的电压约为(Vo+Vcc-0. 7V),保证稳态工作时MOS管V2处于饱和状态，其导通电阻非常小，仅为几毫欧至几十毫欧。另ー方面由于稳压管V8的存在，限制了流经电阻R4上的电流的最大幅值，SP
权利要求
1.一种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，其特征在于包括全控器件及二级自举升压驱动电路和电流采样限制电路，全控器件为MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏极与PFC变换器的输出二极管V4的阴极相连，MOS管V2的源极与PFC变换器的输出滤波电容CS的正极相连，二级自举升压驱动电路的一端与PFC变换器的场效应开关管Vl的漏极相接，二级自举升压驱动电路的另一端接全控器件MOS管V2的栅极，全控器件MOS管V2的栅极接驱动电容C5，驱动电容C5的另一端接地，电流采样限制电路的一端接全控器件MOS管V2的栅极，电流采样限制电路的另一端接输出滤波电容CS的正极，二级自举升压驱动电路在PFC变换器正常工作时以抬升MOS管V2栅极电压使其完全导通，提供低阻抗通路；电流采样限制电路限制启动时浪涌电流的最大幅值，稳态时提供持续的过电流保护功能。
2.根据权利要求I所述的适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，其特征在于所述二级自举升压驱动电路包括电阻R2、R3和R6，电容C4和C7，二极管V5、V6和V7 ;电阻R6 一端接MOS管V2的栅极，另一端接驱动电容C5和电阻R3 ;驱动电容C5的另一端接输出地；电容R3的另一端接二极管V6和V7的阴极；二极管V7的阳极接PFC变换器输出二极管 V4的阴极，电容C7和二极管V7并联；二极管V6的阳极接电容C4和二极管V5的阴极；电容C4的另一端接PFC变换器中场效应开关管Vl的漏极；二极管V5的阳极接电阻R2后连接到辅助电源Vcc。
3.根据权利要求I所述的适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，其特征在于所述电流采样限制电路包括电阻R4、电容C6和稳压管V8，电容C6和稳压管V8并联；稳压管V8的阴极接电阻R6，电阻R6另一端接MOS管V2的栅极；稳压管的阳极接输出滤波电容C8的正极。
全文摘要
一种适用于PFC变换器的输入浪涌电流抑制电路，包括全控器件及二级自举升压驱动电路和电流采样限制电路，全控器件MOS管的漏极与PFC变换器的输出二极管的阴极相连，MOS管的源极与PFC变换器的输出滤波电容的正极相连，二级自举升压驱动电路的一端与PFC变换器的场效应开关管的漏极相接，二级自举升压驱动电路的另一端接全控器件MOS管的栅极，全控器件MOS管的栅极接驱动电容，驱动电容的另一端接地，电流采样限制电路的一端接全控器件MOS管的栅极，电流采样限制电路的另一端接输出滤波电容的正极。使得变换器启动时具有高输入阻抗，有效抑制启动时产生的浪涌电流冲击，稳态工作时具有持续的过电流保护能力。
文档编号H02M1/32GK102857083SQ201210357180
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者孙涛, 刘传亮 申请人:连云港杰瑞电子有限公司