交流输入电流浪涌抑制器的制造方法

交流输入电流浪涌抑制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种交流输入电流浪涌抑制器，包括交流滤波器、整流单元、限浪涌模块、滤波电容和DC/DC变换单元，所述交流滤波器依次与所述整流单元、滤波电容和DC/DC变换单元连接，所述限浪涌模块设置在所述整流单元与所述滤波电容之间并与所述交流滤波器连接，其特点是可实现自驱式工作，不需要辅助电源进行驱动，当开关电源输出短路后，不会烧毁电流浪涌抑制器。
【专利说明】交流输入电流浪涌抑制器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种输入到开关电源的电流浪涌抑制器。

【背景技术】
[0002]目前在世界范围研发的开关电源越来越多，随着现代工业的发展，开关电源的应用越来越广泛，伴随着控制设备的精度要求，对开关电源的要求也越来越高。开关电源的特点就是省去了工频变压器，使体积变的越来越小。但是带来了一个缺点，市电不经工频变压器直接整流滤波造成了对电网的冲击。开关电源前级滤波电容一般都是400V耐压，整流后的高压直接给电容充电瞬间，电容相当于短路，瞬间吸收的能量很大。如果不加浪涌抑制措施，造成的后果是上电瞬间前级保险丝或者空气开关跳闸，更严重的会烧坏前级供电设备。
[0003]现有的开关电源里面都加有浪涌抑制措施，但是都有缺陷，现有的限浪涌措施大体上有以下两种。
[0004]一种是把NTC换成普通的水泥电阻。把NTC换成水泥电阻，由于水泥电阻没有NTC的负温度特性，可以稍微减缓二次浪涌电流的出现，但是不能从根本上消除，而且水泥电阻的体积比NTC要大的多，不但增加了开关电源的体积，而且安装起来不方便。
[0005]另一种是在滤波电容与整流桥之间或者整流桥之前加负温度系数的热敏电阻。上电瞬间，热敏电阻阻值很大，大概在10欧姆左右，限制了电容充电的电流在几十安培左右，抑制了浪涌电流对前级设备的冲击，当NTC工作了一段时间后，由于热量的积累，阻值变得很小，降低了整体功耗。直接用热敏电阻NTC，由于NTC自身的限制，通流量不是很大，这种限浪涌方式只能用在小功率开关电源上，特别是军品电源的应用上缺陷更突出，如果只有NTC的话，低温时阻值会变的很大，在这种情况下电源容易出现输入低拉偏的时候工作不正常，更降低了电源的效率。在此基础上，在电阻两端并一可控硅，可控硅的触发端受后级开关电源控制，开关电源启动后，可控硅导通工作。电阻只有在启动瞬间起作用。由于输出建立时间比输入滤波电容充电所用时间要短，导致当输入滤波电容还未充满电时，可控硅即导通，可控硅直接导通造成NTC过早的失去作用，这样会造成二次浪涌电流的出现。


【发明内容】

[0006]本实用新型解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种开关电源限制浪涌电流的抑制，以实现自驱式工作，不需要辅助电源进行驱动。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的:本实用新型交流输入电流浪涌抑制器，包括交流滤波器、整流单元、限浪涌模块、滤波电容和DC/DC变换单元，所述交流滤波器依次与所述整流单元、滤波电容和DC/DC变换单元连接，所述限浪涌模块设置在所述整流单元与所述滤波电容之间并与所述交流滤波器连接。
[0008]本技术方具有以下优点:
[0009]1、本实用新型不但从电路上改进了原有电路的缺陷，在结构上也更进步一步，从原来的插装改为现在的贴装，而且集成化程度高，使用起来更加方便快捷灵活；
[0010]2.、可实现自驱式工作，不需要辅助电源进行驱动；
[0011]3.、当开关电源输出短路后，不会烧毁电流浪涌抑制器。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1:本实用新型工作原理图。
[0013]图2:本实用新型限浪涌模块具体结构图。
[0014]图3:本实用新型外壳设计图。

【具体实施方式】
[0015]以下结合【专利附图】

【附图说明】对本实用新型做进一步说明。
[0016]如图1所示，本实用新型交流输入电流浪涌抑制器，包括交流滤波器(I)、整流单元(2)、限浪涌模块(3)、滤波电容(4)和DC/DC变换单元(5)，所述交流滤波器(I)依次与所述整流单元(2)、滤波电容(4)和DC/DC变换单元(5)连接，所述限浪涌模块(3)设置在所述整流单元(2)与所述滤波电容(4)之间并与所述交流滤波器(I)连接。
[0017]输入交流电压通过整流单元(2)后变成高压脉动直流，再经滤波电容(4)滤波变成平滑直流给后端DC/DC变换单元(5)供电，根据电容特性，电容初始充电为短路状态，如果把整流后的直流电直接用电容去滤波，电容开始的短路状态会在输入回路产生很大的冲击电流，为了避免这种现象，在滤波电容(4)和整流单元(2)之间加限浪涌模块(3)。
[0018]电源启动初期，输出电压没有建立，可控娃由于没有控制信号不工作，给电容充电通过与整流单元(2)之间串接热敏电阻，此时的输入瞬间最大电流由串接的热敏电阻阻值与输入整流最高电压决定。根据欧姆定律I=U/R，当输入电压为标称220V时，整流出来的直流电压为308V，R值通常取10欧姆，此时电流为30.8A。
[0019]从启动开始后延迟500ms，使光耦Ul导通，从而使可控硅导通，将充电电阻路掉。
[0020]图1中整流单元(2)与滤波电容(4)之间为限浪涌模块(3)，开机瞬间，电源启动初期，输出电压没有建立，可控硅(图2中的Q5)由于没有控制信号不工作，通过接功率电阻(6)给滤波电容(4)充电，此时的输入瞬间最大电流由串接的电阻阻值与输入整流最高电压决定。
[0021]交流市电经整流滤波后得到的高压直流先通过电阻给滤波电容(4)充电，通过电阻来限制滤波电容的充电电流大小，此时限浪涌模块的输出电压开始建立，由于加在可控硅(图2中Q5)控制级的光耦(图2中Ul)受三级管(图2中Q4和Q7)的控制，Ul没工作之前，可控硅不导通，而Q7的导通受Q4的导通控制。
[0022]当Q4的BE电压超过0.7时，三极管Q4导通，根据这一特性，通过三极管Q7的导通控制光耦Ul的导通，从而控制了可控硅的导通时间，这样可以让滤波电容充分的充满电后再让可控硅导通，避免了二次浪涌电流的出现。
[0023]图2中，控制级延时电路，所有电容为此电路中的延时电容，它的大小可以调整可控娃的导通时间，R15为充电电阻，D6为放电二极管。
[0024]当输入通电后，C8由R15充电电阻充满电后，Q4导通进而Q7和Q5导通，可控硅工作，电阻停止工作。
[0025]当输入断电后，CS通过D6放电二极管进行放电，保证下次上电时，延迟时间一致。
[0026]通过改变可控硅的通流量，来改变此实用新型的通流量，来适应不同功率等级的开关电源。
[0027]可控硅导热胶粘到铝基覆铜板上，其余器件贴装到上层板子上。中间通过插针连接。最后用娃胶将内部封死，加上外壳，可以与很多DC/DC模块配合使用。
[0028]可控硅为功率器件，要求散热，必须用导热绝缘浇牢固的粘到底板上，需要可调解的器件贴装在板子的最上层，便于调节。
[0029]普通的限浪涌电路可控硅的开通时间只受输出电压的建立时间控制，当滤波电容的容量很大时，需要给滤波电容充电的时间会很长，当输出电压完全建立后，可控硅已经导通，电容还未充满电，当可控硅导通瞬间，会产生一个很大的浪涌电流的出现。实用新型比普通的限浪涌措施增加了延时措施，使可控硅开通时间与滤波电容充满电的时间保持同步，有效抑制了可控硅开通瞬间二次浪涌电流的出现。
[0030]以往普通限浪涌电路都是用分立元器件插装到PCB板上，这样的安装结构不适合开关电源小型化的要求，而且每个人排布PCB板的风格不一样，导致其性能也或多或少的受到影响。实用新型采用集成到一个模块内的方式，大部分元器件采用贴装的形式，减小了体积，使性能更稳定，与开关电源配合起来更方便使资源利用率更优化。
[0031]需要加以说明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实用新型技术方案所附的内容。
【权利要求】
1.一种交流输入电流浪涌抑制器，其特征是:包括交流滤波器、整流单元、限浪涌模块、滤波电容和DC/DC变换单元，所述交流滤波器依次与所述整流单元、滤波电容和DC/DC变换单元连接，所述限浪涌模块设置在所述整流单元与所述滤波电容之间并与所述交流滤波器连接。
【文档编号】H02M1/32GK204046409SQ201420196508
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】陈玉鹏 申请人:西安霍威电源有限公司