专利名称：抑制输入冲击电流的电路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抑制输入冲击电流的电路装置。具体地，涉及一种用在低功率工业产品的电源部分中的抑制输入冲击电流的电路装置。
背景技术：
低功率工业产品在日常生活中的使用非常广泛。因而对低功率工业产品的电源部分的输入存在许多要求。其中由于日常生活中的供电电压的多样性，通常要求低功率工业产品的电源部分具有宽输入范围，而宽的电压输入范围常常会导致出现过大的输入冲击电流。为了抑制过大的输入冲击电流，人们常常采用以下几种方式:(I)将电阻器或负温度系数(NTC)电阻器串联在电源部分的输入线路中，以便限制过大的输入冲击电流。但是这样方式难于匹配宽的输入范围，并无法解决电阻器发热问题，并且因为NTC电阻器具有较长的恢复时间，所以对输入电压瞬时下陷造成的冲击电流不能很好抑制。(2)将电阻器串联在电源部分的输入线路中，并使用继电器控制该电阻器是否与电源部分的输入线路接通。但是这样方式需要引入机械继电器和CPU的控制，因而体积比较大，控制复杂。(3)将MOSFET串联在电源部分的输入线路中，并使用RC延迟电路控制该MOSFET延迟导通。这是一种开环控制，难于匹配宽的输入范围。(4)在电源部分的输入线路中使用恒流源来限制输入冲击电流，但是这样的方式会使电源部分的整流电路的电容器充电时间过长，并且也浪费MOSFET的功率容量。本实用新型就是针对低功率工业产品的电源部分的宽电压输入范围的输入冲击电流问题，提出一种抑制输入冲击电流的电路装置，该抑制输入冲击电流的电路装置能够满足现代生活中对小型化电源部分的需求、并能够实现电源部分的整流电路的电容器快速充电。
实用新型内容本实用新型的目的是为了提供一种用在低功率工业产品的电源部分中的抑制输入冲击电流的电路装置。根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置适用于具有宽的电压输入范围的低功率工业产品的电源部分，能够抑制输入冲击电流，能够满足现代生活中对小型化电源部分的需求、并能够实现电源部分的整流电路的电容器快速充电。根据本实用新型的一方面，提供一种抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于包括=MOSFET场效应管，其源极连接到输入电压的正端子，带内阻的电压信号源给MOSFET场效应管提供门极驱动电压，电压信号源的正输出端连接输入电压的正端子，电压信号源负输出连接MOSFET场效应管的门极；总线储能电容器，其正极连接到MOSFET场效应管的漏极，负极连接到输入电压的负端子；第二电阻器，其一端连接到总线储能电容器的正极；以及光电耦合器，其内含的光电二极管的负极连接到第二电阻器的另一端，其内含的光电二极管的正极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的集电极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的发射极连接到MOSFET场效应管的门极。其中，MOSFET场效应管为P型MOSFET场效应管。其中，所述的抑制输入冲击电流的电路装置以单独的集成电路产品来实现。其中，还包括串联在输入电压的正端子与总线储能电容器正极之间的第三电阻器。其中，所述第三电阻器为负温度系数电阻器或定值电阻器。其中，所述电压信号源包括:稳压管，其负极连接到输入电压的正端子，正极连接到MOSFET场效应管的门极；以及第一电阻器，其一端连接到稳压管的正极，另一端连接到输入电压的负端子。根据本实用新型的一方面，提供一种抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于包括=MOSFET场效应管，其源极连接到输入电压的负端子，带内阻的电压信号源给MOSFET场效应管提供门极驱动电压，电压信号源的负输出端连接输入电压的负端子，电压信号源正输出连接MOSFET场效应管的门极；总线储能电容器，其负极连接到MOSFET场效应管的漏极，正极连接到输入电压的正端子；第二电阻器，其一端连接到总线储能电容器的负极；以及光电耦合器，其内含的光电二极管的正极连接到第二电阻器的另一端，其内含的光电二极管的负极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的发射极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的集电极连接到MOSFET场效应管的门极。其中，MOSFET场效应管为N型MOSFET场效应管。其中，所述的抑制输入冲击电流的电路装置以单独的集成电路产品来实现。其中，还包括并联在输入电压的负端子与总线储能电容器负极之间的第三电阻器。其中，所述第三电阻器为负温度系数电阻器或定值电阻器。其中，所述电压信号源包括:稳压管，其正极连接到输入电压的负端子，负极连接到MOSFET场效应管的门极；以及第一电阻器，其一端连接到稳压管的负极，另一端连接到输入电压的正端子。
通过
以下结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本实用新型。应当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本实用新型不限于此。本实用新型的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中:图1示出了根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。图2示出了根据本实用新型的另一种抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。图3示出了与图1对应的根据本实用新型的另一种抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。图4示出了与图2对应的根据本实用新型的另一种抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。
具体实施方式
现在参照附图来详细介绍根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置。附图中仅示出了与本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置有关的电源电路的部分电路，电源电路的其他结构和细节与本实用新型无关，因此省略了对这些结构和细节的描述。图1示出了根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。在图1中，根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置的电路图包括:MOSFET场效应管M1，其源极连接到输入电压的正端子；总线储能电容器Cl，其正极连接到MOSFET场效应管Ml的漏极，负极连接到输入电压的负端子；稳压管Z1，其负极连接到输入电压的正端子，正极连接到MOSFET场效应管Ml的门极；电阻器R1，其一端连接到稳压管Zl的正极，另一端连接到输入电压的负端子；电阻器R2，其一端连接到电容器Cl的正极；光电耦合器0P1，其内含的光电二极管的负极连接到电阻器R2的另一端，其内含的光电二极管的正极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的集电极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的发射极连接到MOSFET场效应管Ml的门极。输入电压的正端子与电容器Cl正极之间的电压差决定了光电耦合器的光电二极管中的电流大小。而光电二极管中的电流大小又控制了光电耦合器中的三极管的集电极电流Ic。光电耦合器OPl中的三极管的集电极电流Ic决定了 MOSFET场效应管Ml的门极-源极电压Vgs，从而决定了通过MOSFET场效应管的漏极电流Id。这样，通过输入电压的正端子与电容器Cl正极之间的电压差能够控制电容器Cl上的充电电流，也就抑制了输入冲击电流。在图1的根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置中，示出的MOSFET场效应管Ml为P型MOSFET场效应管，但是本发明也可以使用包含N型MOSFET场效应管的与图1电路对称的电路。此外整个光耦器件也可以使用三极管器件来代替。如果MOSFET场效应管Ml选用N型MOSFET场效应管，则根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置的电路图如图2所示，图2示出了根据本实用新型的另一种抑制输入冲击电流的电路装置的电路图。在图2中，根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置包括:M0SFET场效应管M1，其源极连接到输入电压的负端子；总线储能电容器Cl，其负极连接到MOSFET场效应管Ml的漏极，正极连接到输入电压的正端子；稳压管Z1，其正极连接到输入电压的负端子，负极连接到MOSFET场效应管Ml的门极；电阻器R1，其一端连接到稳压管Zl的负极，另一端连接到输入电压的正端子；电阻器R2，其一端连接到电容器Cl的负极；以及光电耦合器OPl，其内含的光电二极管的正极连接到电阻器R2的另一端，其内含的光电二极管的负极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的发射极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的集电极连接到MOSFET场效应管Ml的门极。在根据本实用新型的图1、2所示的抑制输入冲击电流的电路装置中，P型MOSFET场效应管(N型MOSFET场效应管)Ml串联在输入电压的正(负)端子与电容器Cl正(负)极之间，光电耦合器OPl中的二极管端通过电阻器R2串联在输入电压的正(负)端子与电容器Cl正(负)极之间，光电耦合器OPl中的三极管并联在MOSFET场效应管Ml的门极-源极之间。[0036]根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置中，通过使用MOSFET场效应管来抑制总线储能电容器Cl感生的冲击电流。通过光电耦合器OPl检测输入电压的正端子与电容器Cl正极之间的电压差，根据该电压差控制MOSFET场效应管Ml的导通状态，从而能够将输入冲击电流限制在一定范围之内，并能减少总线储能电容器Cl的充电时间。在根据本实用新型的图1、2所示的抑制输入冲击电流的电路装置中，MOSFET场效应管Ml的门极电压是通过电阻器R1、稳压管Zl取得的。但是，这只是一种常见的电路方式。MOSFET场效应管Ml的门极电压只需要用一个带内阻R的电压信号源来实现即可，如图3、4所示，其中图3对应于图1的电路实现，图4对应于图2的电路实现。图3、4中除了稳压管Zl和电阻器Rl用一个带内阻R的电压信号源来代替之外，其他电路部分均与图1、2相同。在图3中带内阻R的电压信号源给MOSFET场效应管Ml提供稳定的门极驱动电压，电压信号源的正输出端连接输入电压的正端子，电压信号源负输出连接MOSFET场效应管Ml的门极。在图4中带内阻R的电压信号源给MOSFET场效应管Ml提供稳定的门极驱动电压，电压信号源的负输出端连接输入电压的负端子，电压信号源正输出连接MOSFET场效应管Ml的门极。并且这种带内阻R的电压信号源可以由多种实现方式，由于其不是本实用新型的关注点，因此省略有关MOSFET场效应管Ml的门极电压的其他实现方式的详细描述。经过试验验证，根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置可以适应24V-240V的宽的输入电压范围。更进一步地，根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置可以以单独的集成电路产品来实现。更进一步地，根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置可以与传统的一定值的串联电阻器或负温度系数(NTC)电阻器的抑制输入冲击电流的电路装置并联使用，以更好地抑制输入冲击电流。如图1中虚线所示的串联在输入电压的正端子与总线储能电容器Cl正极之间的电阻器R3，以及如图2中虚线所示的并联在输入电压的负端子与总线储能电容器Cl负极之间的电阻器R3。根据本实用新型的抑制输入冲击电流的电路装置适用于具有宽的电压输入范围的低功率工业产品的电源部分，能够抑制输入冲击电流，满足现代生活中对小型化电源部分的需求，并能够实现电源部分的整流电路的电容器快速充电。虽然已经图示和描述了所考虑的本实用新型的示例实施例，但是本领域技术人员可以理解，随着技术的进步，可以作出各种变更和修改并可以用等价物替换其元素而不背离本实用新型的真实范围。
权利要求1.一种抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于包括: MOSFET场效应管(M1)，其源极连接到输入电压的正端子，带内阻的电压信号源给MOSFET场效应管提供门极驱动电压，电压信号源的正输出端连接输入电压的正端子，电压信号源负输出连接MOSFET场效应管的门极； 总线储能电容器(Cl)，其正极连接到MOSFET场效应管(Ml)的漏极，负极连接到输入电压的负端子； 第二电阻器(R2)，其一端连接到总线储能电容器(Cl)的正极；以及 光电耦合器(0P1)，其内含的光电二极管的负极连接到第二电阻器(R2)的另一端，其内含的光电二极管的正极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的集电极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的发射极连接到MOSFET场效应管(Ml)的门极。
2.如权利要求1所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于=MOSFET场效应管(Ml)为P型MOSFET场效应管。
3.如权利要求1所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于:所述的抑制输入冲击电流的电路装置以单独的集成电路产品来实现。
4.如权利要求1所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于:还包括串联在输入电压的正端子与总线储能电容器(Cl)正极之间的第三电阻器(R3)。
5.如权利要求4所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于: 所述第三电阻器(R3)为负温度系数电阻器或定值电阻器。
6.如权利要求1所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于: 所述电压信号源包括: 稳压管(Zl )，其负极连接到输入电压的正端子，正极连接到MOSFET场效应管(Ml)的门极；以及 第一电阻器(R1)，其一端连接到稳压管(Zl)的正极，另一端连接到输入电压的负端子。
7.一种抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于包括: MOSFET场效应管(M1)，其源极连接到输入电压的负端子，带内阻的电压信号源给MOSFET场效应管提供门极驱动电压，电压信号源的负输出端连接输入电压的负端子，电压信号源正输出连接MOSFET场效应管的门极； 总线储能电容器(Cl)，其负极连接到MOSFET场效应管(Ml)的漏极，正极连接到输入电压的正端子； 第二电阻器(R2)，其一端连接到总线储能电容器(Cl)的负极；以及 光电耦合器(0P1)，其内含的光电二极管的正极连接到第二电阻器(R2)的另一端，其内含的光电二极管的负极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的发射极连接到输入电压的负端子，其内含的三极管的集电极连接到MOSFET场效应管(Ml)的门极。
8.如权利要求7所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于:M0SFET场效应管(Ml)为N型MOSFET场效应管。
9.如权利要求7所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于:所述的抑制输入冲击电流的电路装置以单独的集成电路产品来实现。
10.如权利要求7所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于:还包括并联在输入电压的负端子与总线储能电容器(Cl)负极之间的第三电阻器(R3)。
11.如权利要求10所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于: 所述第三电阻器(R3)为负温度系数电阻器或定值电阻器。
12.如权利要求7所述的抑制输入冲击电流的电路装置，其特征在于: 所述电压信号源包括: 稳压管(Zl )，其正极连接到输入电压的负端子，负极连接到MOSFET场效应管(Ml)的门极；以及 第一电阻器(R1)，其一端连接到稳压管(Zl)的负极，另一端连接到输入电压的正端子。
专利摘要一种抑制输入冲击电流的电路装置，包括MOSFET场效应管(M1)，其源极连接到输入电压的正端子，带内阻的电压信号源给MOSFET场效应管提供门极驱动电压，电压信号源的正输出端连接输入电压的正端子，电压信号源负输出连接MOSFET场效应管的门极；总线储能电容器(C1)，其正极连接到MOSFET场效应管(M1)的漏极，负极连接到输入电压的负端子；第二电阻器(R2)，其一端连接到总线储能电容器(C1)的正极；以及光电耦合器(OP1)，其内含的光电二极管的负极连接到第二电阻器(R2)的另一端，其内含的光电二极管的正极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的集电极连接到输入电压的正端子，其内含的三极管的发射极连接到MOSFET场效应管(M1)的门极。
文档编号H02H9/02GK203014367SQ20122052551
公开日2013年6月19日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者梁振鸿, 韩海勇 申请人:施耐德电器工业公司