一种开关电源的浪涌抑制电路的制作方法

文档序号:11084345
一种开关电源的浪涌抑制电路的制造方法与工艺

本实用新型涉及开关电源,尤其涉及一种开关电源的浪涌抑制电路。

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背景技术:
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开关电源目前在往高功率密度方向发展,体积小,效率高。对可靠性要求也越来越高,当开关电源开机时,原边储能的大电解电容其特性近似处于短路状态,阻值近似为0.从而开机瞬间主回路会产生一个几十上百安培的开机浪涌电流。一般情况下开机浪涌电流采用负温度系数热敏电阻限制,但这种情况下会使电源效率降低。而且在热机状态下,浪涌电流也会随热敏电阻温度的升高而变大,从而使电路的元器件得不到有效的保护;常见的解决办法是使用继电器与功率电阻等器件组合,刚开机时,浪涌电流流过功率电阻,电源正常工作后继电器闭合,把功率电阻短路,这种电路成本高,效率低,继电器噪声和寿命也受到限制。

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技术实现要素:
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本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单,成本低,效率高的开关电源的浪涌抑制电路。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是,一种开关电源的浪涌抑制电路,包括热敏电阻、开关管、储能电容、泄放电阻和二极管;开关电源包括直流输入电源,直流输入电源包括整流器和滤波电容,热敏电阻串接在整流器输出端的正极与滤波电容的正极之间,开关管与热敏电阻并联;储能电容的一端接开关管的控制极,另一端接滤波电容的正极,泄放电阻与储能电容并联;二极管的阴极接开关管的控制极,阳极接开关管后方的驱动点,所述驱动点的电平高于滤波电容正极的电位。

以上所述的浪涌抑制电路,所述的开关电源为LLC拓扑结构,包括上开关管、下开关管和开关管驱动电路;二极管的阳极接开关管驱动电路的驱动信号输出端。

以上所述的浪涌抑制电路,所述的开关电源为反激拓扑结构,包括变压器、第二开关管和RCD箝位电路,RCD箝位电路包括第二二极管,第二电容和第三电阻,变压器原边绕组的第一端接滤波电容的正极,第二端通过第二开关管接地;第二二极管的阳极接变压器原边绕组的第二端,阴极通过第二电容接变压器原边绕组的第一端,第三电阻与第二电容并联;二极管的阳极接第二二极管的阴极。

本实用新型结构简单,成本低,既可抑制浪涌电流,又能短路热敏电阻提高开关电源效率。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例解开关电源的浪涌抑制电路的原理图。

图2是本实用新型实施例2开关电源的浪涌抑制电路在LLC拓扑结构上应用的原理图。

图3是本实用新型实施例3开关电源的浪涌抑制电路在反激拓扑上应用的原理图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例解开关电源的浪涌抑制电路的原理如图1所示,包括热敏电阻RT1、MOS管Q1、储能电容C1、泄放电阻R1和高压二极管D1。开关电源包括直流输入电源,直流输入电源包括整流桥BD1和滤波大电解电容EC1。

热敏电阻RT1串接在整流桥BD1输出端正极与滤波大电解电容EC1的正极V0之间,MOS管Q1与热敏电阻RT1并联。储能电容C1的一端接MOS管Q1的栅极,另一端接滤波大电解电容EC1的正极V0,泄放电阻R1与储能电容C1并联。高压二极管D1的阴极通过电阻R2接MOS管Q1的栅极,阳极接MOS管Q1后方电路驱动点的驱动电压,驱动点的电平V1要高出滤波大电解电容EC1工作时正极的电位10V。

驱动电压V1通过高压二极管D1和电阻R2驱动MOS管Q1,电容C1使驱动电平保持多个周期为高,MOS管Q1一直保持导通状态,主回路电流流经MOS管Q1,电阻R1连接到MOS管Q1的基极和源极之间,当开关电源关机时,MOS管Q1上栅极电压通过电阻R1快速放掉,使MOS管Q1关断。本实用新型实施例运用电路的本身特点结构,选取驱动电压,电路简单实用。

本实用新型实施例2开关电源的浪涌抑制电路在LLC拓扑结构上应用的原理如图2所示,热敏电阻RT1串接在整流桥BD1输出端正极与滤波大电解电容EC1的正极V0之间,MOS管Q1与热敏电阻RT1并联。储能电容C1的一端接MOS管Q1的栅极,另一端接滤波大电解电容EC1的正极V0,泄放电阻R1与储能电容C1并联。

开关电源为LLC拓扑结构,包括上MOS管Q4、下MOS管Q3和MOS管的驱动芯片。高压二极管D1的阳极接MOS管驱动芯片上MOS管Q4的驱动信号输出端。

开关电源开机瞬间,交流市电经过整流桥BD1整流后经过热敏电阻RT1,给滤波大电解电容EC1充电,由于滤波大电解电容的容效特性,EC1相当与短路状态,浪涌电流主要由热敏电阻RT1限制,当开关电源正常工作后,借用LLC每个工作周期Q4开通的瞬间,使Q1的源极接通到Q4的源极,达到Q1与Q4共源极的目的,此时通过取LLC半桥上管Q4的驱动电压给到MOS管Q1的栅极,使Q1导通,并通过电容C1维持驱动电平为高,使Q1在LLC半桥上管Q4驱动关断的半个周期内,也一直保持导通状态。

本实用新型实施例3开关电源的浪涌抑制电路在反激拓扑上应用的原理如图3所示热敏电阻RT1串接在整流桥BD1输出端正极与滤波大电解电容EC1的正极V0之间,MOS管Q1与热敏电阻RT1并联。储能电容C1的一端接MOS管Q1的栅极,另一端接滤波大电解电容EC1的正极V0,泄放电阻R1与储能电容C1并联。

开关电源为反激拓扑结构,包括变压器、MOS管Q2和RCD箝位电路,RCD箝位电路包括二极管D2,电容C2和电阻R3,变压器原边绕组的第一端接滤波大电解电容EC1的正极V0,第二端通过MOS管Q2接地。二极管D2的阳极接变压器原边绕组的第二端,阴极通过电容C2接变压器原边绕组的第一端,电阻R3与电容C2并联。高压二极管D1的阳极接二极管D2的阴极。

开关电源开机瞬间交流市电经过整流桥BD1整流后经过热敏电阻RT1,给滤波大电解电容EC1充电,由于滤波大电解电容的容效特性,EC1相当与短路状态,浪涌电流主要由热敏电阻RT1限制,当开关电源正常工作后,通过取二极管D2阴极的电压给到MOS管Q1,使MOS管Q1导通,并通过电容C1维持驱动电平为高,使二极管D2阴极电平相对V0较低或为0的情况下,MOS管Q1也能维持导通。

本实用新型以上实施例简单实用,成本低,可应用在反激和LLC等常用拓扑结构中,既可抑制浪涌电流,又能短路热敏电阻提高开关电源效率。

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