专利名称：具有突波抑制电路的电源供应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种突波电流抑制电路，尤其涉及一种应用于通讯网络中的具有突波电流抑制电路的电源供应装置。
背景技术：
随着科技的发展，各种网络设备，例如非对称数字用户环路调制解调器(ADSLModem)、线缆调制解调器(Cable Modem)、数字机顶盒(Set-top Box)应用越来越广泛。这些网络设备都需要电源供应装置，用于将市电电源交流电压(例如中国大陆地区为220V，北美地区为110V。)转换为适于网络设备工作的直流电压。然，在电源供应装置最初导通时，由于电容效应会产生不可预期的瞬间电流，即突波电流(inrush current)。突波电流瞬间最大值可造成保险丝、开关等元件的损坏，进而降低元件的使用寿命，降低网络设备供电的稳定性。
发明内容有鉴于此，需提供一种电源供应装置，其采用突波电流抑制电路，抑制电源供应装置中所产生的突波电流，延长元件的使用寿命，提高网络设备供电的稳定性。
一种电源供应装置，用于将接收到的信号转换为适于负载工作的直流信号。电源供应装置包括变压电路、整流电路以及突波电流抑制电路。变压电路用于将接收到的信号转换为交流信号。整流电路连接于变压电路，用于将交流信号转换为整流信号。突波电流抑制电路连接于整流电路，用于抑制电源供应装置中所产生的突波电流，突波抑制电路包括分压电阻以及滤波电容。其中，滤波电容与分压电阻串行连接。
本发明电源供应装置采用突波电流抑制电路，抑制电路中产生的突波电流，并把接收到的信号进行滤波处理，使之具有稳定的输出信号输出至负载，且电路结构简单。
图1为本发明电源供应装置的模块图。
图2为本发明电源供应装置的具体电路图。
图3为本发明图2电源供应装置的波形图。
具体实施方式图1所示为本发明电源供应装置1的模块图。电源供应装置1包括变压电路10、整流电路11以及突波电流抑制电路12。
变压电路10用于接收输入信号Vin，并将输入信号Vin转换为交流信号。在本实施方式中，输入信号Vin为市电源信号。整流电路11连接于变压电路10，用于将变压电路10输出的交流信号转换为整流信号。在本实施方式中，整流信号为涟波(ripple)信号，这种涟波信号为单一方向的弦波信号。突波电流抑制电路12连接于整流电路，用于抑制电源供应装置1中所产生的突波电流，并将接收到的整流信号进行滤波处理，输出直流信号Vout至负载。在本实施方式中，突波电流抑制电路12不仅能抑制电路中的突波电流，也能滤掉整流信号中残存的交流成分，输出比较平滑的直流信号Vout至负载，维持负载正常工作。在本实施方式中，负载可以是ADSL Modem、Cable Modem、机顶盒等等。
图2所示为本发明电源供应装置1的具体电路图。变压电路10主要包括变压器T，变压器T包括一次侧绕组与二次侧绕组。一次侧绕组作为电源供应装置1的输入端，用于接收市电电源的弦波信号。二次侧绕组连接于整流电路11。在本实施方式中，变压器T的二次侧绕组的线圈匝数小于一次侧绕组的线圈匝数。当一次侧绕组接收市电电源的弦波信号Vin时，流通电流所产生的磁场亦会流过二次侧绕组，产生低压交流信号V1，并输出至整流电路11。
图2所示整流电路11为全波整流电路。整流电路11包括二极管D1、D2、D3及D4。其中，二极管D1的阴极与二极管D2的阳极共同连接至变压器T的二次侧绕组的高压端。二极管D3的阳极与二极管D4的阴极共同连接至变压器T的二次侧绕组的低压端。且，二极管D2的阴极与二极管D3的阴极相连，二极管D1的阳极与二极管D4的阳极相连。这样，二极管D1、D2、D3及D4构成桥式全波整流电路。在本实施方式中，整流电路11是将变压电路10输出的低压交流信号V1整流后输出。在本发明其它实施方式中，整流电路11亦可为半波整流电路。
突波电流抑制电路12连接于整流电路11，用于抑制电源供应装置1中所产生的突波电流。突波抑制电路12包括分压电阻R1以及滤波电容C1，其中，滤波电容C1与分压电阻R1串行连接于二极管D1的阳极与二极管D2的阴极之间。突波电流抑制电路12利用滤波电容C1的充、放电特性使得整流信号变成平稳的直流信号Vout，并输出至负载。在本实施方式中，负载包括储能电容C2，其连接于二极管D1的阳极与二极管D2的阴极之间。突波电流抑制电路12通过分压电阻R1能增加滤波电容C1的等效阻抗，来达到突波电流抑制作用。
在本实施方式中，滤波电容C1根据公式i(t)＝V/R×e-t/RC(其中，R为突波抑制电路12的等效电阻)向负载放电。当t＝0时，即滤波电容C1对负载中的储能电容C2进行初供电的瞬间，i(0)＝V/R。此时，若分压电阻R1不存在，即电阻R为滤波电容C1的等效阻抗，由于等效阻抗很小，可忽略不计。故，电源供应装置1产生的电流值i(0)无限大，这个瞬时电流i(0)即为突波电流。若分压电阻R1存在，电阻R的阻值为分压电阻R1的阻值与滤波电容C1等效阻抗之和，则电阻R阻值增大，使得流向负载的电流减小，达到抑制突波电流的作用。在本实施方式中，分压电阻R1的电阻值在0至1.5欧姆之间。
图3所示为图2所示电源供应装置1的波形图。其中，V1为变压器T的二次侧绕组两端电压的波形图，Vout为突波电流抑制电路12输出端电压的波形图(忽略二极管D1、D2、D3、D4内阻)。其中，虚线为整流电路11的输出端电压的波形图。在本实施方式中，整流电路11输出电压的波形为单一方向的弦波波形。
当变压器T的二次侧绕组两端电压V1在0至π/2时间内，整流电路11的二极管D2、D4导通，电压V1一部分向负载提供电能，一部分对滤波电容C1进行充电。当滤波电容C1充电至π/2时，电压Vout大于二次侧绕组两端电压V1，因此，二极管D2、D4截止，且滤波电容C1开始向负载放电。
在π/2至t1时间内，滤波电容C1缓慢放电，因此，突波电流抑制电路12输出端电压Vout亦缓慢下降。当在π至t1时间内，变压器T的二次侧绕组两端电压V1为负半周期，且其输出端电压V1的绝对值小于突波电流抑制电路12输出端电压Vout。因此，二极管D1、D2、D3、D4均截止。
当变压器T的二次侧绕组两端电压V1的绝对值大于突波电流抑制电路12输出端电压Vout时，即在t1至3π/2时间内，整流电路11的二极管D1、D3导通，电流再次对滤波电容C1进行充电。当滤波电容C1充电至3π/2时间时，突波电流抑制电路12输出端电压Vout大于变压器T的二次侧绕组两端电压V1的绝对值。因此，二极管D1、D3截止，且滤波电容C1开始向负载放电。
在3π/2至t2时间内，滤波电容C1缓慢放电，因此，突波电流抑制电路12输出端电压Vout亦缓慢下降。二极管D1、D2、D3、D4均截止。直到变压器T的二次侧绕组两端电压V1的绝对值大于突波电流抑制电路12输出端电压Vout时，整流电路11的二极管D2、D4导通，电流再次对滤波电容C1进行充电。滤波电容C1如此不断充电及放电，即可得到突波电流抑制电路12输出端电压Vout波形。
本发明的突波电流抑制电路12利用分压电阻R1增加突波电流抑制电路12的等效电阻R，来达到突波电流抑制作用。且，滤波电容C1的充、放电使得整流信号变成平稳的直流信号Vout，输出至负载。
权利要求
1.一种电源供应装置，用于将接收到的信号转换为适于负载工作的直流信号，其特征在于所述电源供应装置包括变压电路，用于将接收到的信号转换为交流信号；整流电路，连接于变压电路，用于将所述交流信号转换为整流信号；以及突波电流抑制电路，连接于整流电路，用于抑制电源供应装置中所产生的突波电流，所述突波抑制电路包括分压电阻；以及滤波电容，与分压电阻串行连接。
2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于所述变压电路包括变压器，其包括一次侧绕组与二次侧绕组。
3.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于所述整流电路包括第一二极管；第二二极管，其阳极与第一二极管的阴极相连，且共同连接至变压器二次侧绕组的高压端；第三二极管，其阴极与第二二极管的阴极相连；以及第四二极管，其阴极与第三二极管的阳极相连，且共同连接至变压器二次侧绕组的低压端，其阳极与第一二极管的阳极相连。
4.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于所述滤波电容与分压电阻串行连接于第一二极管的阳极与第二二极管的阴极之间。
5.如权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于所述负载更包括储能电容，其连接于第一二极管的阳极与第二二极管的阴极之间。
6.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于所述整流电路为全波整流电路或半波整流电路。
7.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于所述分压电阻的电阻值介于0至1.5欧姆之间。
全文摘要
一种电源供应装置，用于将接收到的信号转换为适于负载工作的直流信号。电源供应装置包括变压电路、整流电路以及突波电流抑制电路。变压电路用于将接收到的信号转换为交流信号。整流电路连接于变压电路，用于将交流信号转换为整流信号。突波电流抑制电路连接于整流电路，用于抑制电源供装置中所产生的突波电流，突波抑制电路包括分压电阻以及滤波电容。其中，滤波电容与分压电阻串行连接。本发明电源供应装置采用突波电流抑制电路，抑制电路中产生的突波电流，并把接收到的信号进行滤波处理，使之具有稳定的输出信号输出至负载，且电路结构简单。
文档编号H02M1/14GK101043185SQ200610034748
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月25日 优先权日2006年3月25日
发明者王信雄, 杨舜丞, 江国维 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司