一种快速上电的浪涌电流限制电路的制作方法

本实用新型涉及一种浪涌保护电路，具体涉及一种快速上电的浪涌电流限制电路。

背景技术：

在电子电路中，电源的输入端通常都会接有滤波电容，在输入电源的瞬间，因电容的初始电压为零，电容在充电瞬间会产生很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，由于选择较大容量的电容，使得浪涌电流高达100a以上。不仅使外接电源的瞬时负载急剧变大和增加瞬时电磁辐射外，甚至会导致电源输入端熔断器烧断或者限流保护电路动作（断开），从而造成电路不能正常工作。因此，在开关电源前级加入上电浪涌电流抑制电路，限制电路上电瞬时电流有一定的实用意义。

目前，防止浪涌电流抑制电路一般使用mos管作为电源开关，控制mos管栅极（g极）电压，使mos管逐渐导通，mos管相当于一个可变电阻串入电源回路来限制输入电容的充电电流从而限制浪涌电流。电源刚打开时，mos管不导通，电路处于断开状态，没有电流，随着mos管栅极(g极)电压变化，mos管导通电阻逐渐减少。电路稳定工作时，mos管栅极（g极）电压达到稳态，mos管完全导通，此时mos管电阻一般只有毫欧级，其压降很小，电路正常加电工作。但这种浪涌电流限制电路在电路上电时是断开的，不能快速上电，因此这种保护电路不适合一些需要快速上电工作的场合。此外，在上电浪涌电流限制过程中，mos管的电阻变化不易控制，进而不易控制限流电流最大值，这对严格控制浪涌电流大小的场合也是不适合的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种快速上电的浪涌电流限制电路，该电路不仅能够限制电路在加电瞬间给输入滤波电容充电产生的浪涌电流，而且能快速上电工作。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现的：

一种快速上电的浪涌电流限制电路，包括mos管，mos管的源极与输入电源的正极连接，mos管的漏极与输出电源的正极连接，输入电源的负极和输出电源的负极均接地，所述mos管的源极和漏极之间并联有第一电阻，且漏极还连接有第二电容，第二电容与输出电源的负极连接；所述mos管的栅极连接有驱动门电路，所述驱动门电路包括缓冲器、稳压二极管、第一电容和第二电阻，第一电容和稳压二极管均与输入电源的正极连接，第一电容与第二电阻均与缓冲器的输入端连接，缓冲器的vs端与第二电阻连接后再与稳压二极管连接，稳压二极管连接有第三电阻，第三电阻与输入电源的负极连接，缓冲器的输出端与mos管的栅极连接。

本实用新型的电路在上电瞬间，电流经过第一电阻对第二电容进行充电，防止浪涌电流冲击，具体实施时可根据合理设计第一电阻的阻值，实现限制最大电流的需求，同时还能对第二电容快速充电，使后级电路快速上电工作。

本实用新型的稳压二极管不仅能起到保护mos管的作用，还可通过其稳压值设置第一电容的充电电压；当第一电容充电电压到缓冲器输入端限值时，缓冲器输出电平由高电平变为低电平，从而控制mos管导通（低电平），反之mos管断开（高电平），可防止在电路正常工作时第一电阻消耗功率；可满足了某些电路既要有限制最大电流又要有上电后快速大电流的需求场合。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图中标记：u1、mos管；g、栅极；s、源极；d、漏极；u2、缓冲器；i、输入端；o、输出端；r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；c1、第一电容；c2、第二电容；d1、稳压二极管；vout、输出电源；vin、输入电源；gnd、接地。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的一种快速上电的浪涌电流限制电路包括mos管u1、缓冲器u2、稳压二极管d1、第一电容c1、第二电阻r2和第三电阻r3。所述mos管u1采用p沟道mos管u1，它包括3个引脚，分别是源极s、漏极d和栅极g，mos管u1的源极s与输入电源正极vin+连接，漏极d与输出电源正极vout+连接，源极s和漏极d之间并联连接第一电阻r1，且漏极d还连接有第二电容c2，第二电容c2与输出电源负极vout-连接，在电路在上电瞬间，电流经过第一电阻r1对第二电容c2进行充电，防止浪涌电流冲击，实现限制最大电流的需求，同时对第二电容c2快速充电，使后级电路快速上电工作。

所述第一电容c1和稳压二极管d1均与输入电源正极vin+连接，第一电容c1与第二电阻r2均与缓冲器u2的输入端i连接，缓冲器u2的vs端与第二电阻r2连接后再与稳压二极管d1连接，稳压二极管d1连接有第三电阻r3，第三电阻r3与输入电源负极vin-连接，缓冲器u2的输出端o与mos管u1的栅极g连接。

需要说明的是输入电源负极vin-和输出电源负极vout-均接地gnd，在使用时，输入电源与提供电压的电源连接，输出电源与后级电路或负载连接。

用稳压二极管d1设定稳压电压，为第一电容c1提供充电恒定的电压，通过调节第二电阻r2的阻值，能控制第一电容c1充电电流的大小，从而控制第一电容c1电压上升时间。所述缓冲器u2用于检测输入电压值并根据所述电压值输出相应高低电平。当第一电容c1的电压充至缓冲器u2的输入电压门限值时，缓冲器u2输出电平由高到低，控制mos管u1的g极（此时电压va=vb，有效控制mos管u1ugs电压），从而导通mos管u1。

本实施的工作原理：在接通电源瞬间，会产生较大的浪涌电流，此时第一电容c1处于充电状态，缓冲器u2输出高电平，mos管u1处于断开状态，电流流向第一电阻r1，能有效抑制浪涌电流的冲击。在此过程中，稳压二极管d1上电压通过第二电阻r2对第一电容c1进行充电，当第一电容c1两端电压超过缓冲器u2输入低电平门阈值，缓冲器u2输出端o产生一个低电平控制mos管u1g极，mos管u1导通，第一电阻r1被短路，电源在此处的消耗极小，从而实现电源的软启动，防止瞬态尖峰电流涌入对前级的影响。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种快速上电的浪涌电流限制电路，包括mos管，mos管的源极与输入电源的正极连接，mos管的漏极与输出电源的正极连接，输入电源的负极和输出电源的负极均接地，其特征在于：所述mos管的源极和漏极之间并联有第一电阻，且漏极还连接有第二电容，第二电容与输出电源的负极连接；所述mos管的栅极连接有驱动门电路，所述驱动门电路包括缓冲器、稳压二极管、第一电容和第二电阻，第一电容和稳压二极管均与输入电源的正极连接，第一电容与第二电阻均与缓冲器的输入端连接，缓冲器的vs端与第二电阻连接后再与稳压二极管连接，稳压二极管连接有第三电阻，第三电阻与输入电源的负极连接，缓冲器的输出端与mos管的栅极连接。

技术总结
本实用新型公开了一种快速上电的浪涌电流限制电路，包括MOS管，MOS管的源极与输入电源的正极连接，MOS管的漏极与输出电源的正极连接，输入电源的负极和输出电源的负极均接地，所述MOS管的源极和漏极之间并联有第一电阻，且漏极还连接有第二电容，第二电容与输出电源的负极连接；所述MOS管的栅极连接有驱动门电路。本实用新型的电路在上电瞬间，电流经过第一电阻对第二电容进行充电，防止浪涌电流冲击，具体实施时可根据合理设计第一电阻的阻值，实现限制最大电流的需求，同时还能对第二电容快速充电，使后级电路快速上电工作。

技术研发人员：吴伟;唐天浪;邓辉
受保护的技术使用者：成都正扬博创电子技术有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2020.12.29