一种共母线多路输出直流电源的开机防浪涌电路的制作方法

本实用新型涉及一种电子设备保护技术，尤其涉及一种适用于多路输出直流电源的开机防浪涌电路。

背景技术：

电涌，即超出正常工作电压或电流的瞬间过压或过流。也被称为瞬间脉冲电压、瞬态过电压、突波或电涌、浪涌。这种短暂而剧烈的脉冲电流、电压波动常会对线路中电子设备造成不可逆转的损害，影响设备的正常工作及使用寿命。

例如，目前常用的电涌保护器(SPD)往往只能够针对雷电产生的千伏级高压起到保护作用，而对于电源自身开关操作所造成的电涌电流则无法有效保护。而电源开关操作造成的冲击电流往往会影响电源内部器件，尤其影响电源输入整流桥和高压滤波电容的使用寿命，甚至造成器件的损害。

特别的，当多路较大功率直流电源输出时，每路电源上电瞬间浪涌对电网造成的干扰和冲击更加不容忽视。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种共母线多路输出直流电源的开机防浪涌电路，能够有效解决电源设备开机浪涌电流对电源自身电路及电网造成的损害，并实现各组电源输出之间的独立控制。

所述电源开机防浪涌电路包括充电电阻R、高压电容C、电源控制板、功率继电器K、三极管Q1：

所述预充电电阻R与所述功率继电器K的触点开关并联后连接所述电源的共用直流母线；

所述功率继电器K的第一和第二控制端分别与所述三极管Q1的集电极和所述电源控制板的控制接口连接；

所述三极管Q1的发射极连接独立供电电源，所述三极管Q1的基极连接所述电源控制板的恒压输出接口；

所述高压电容C的正极连接所述电源母线，所述高压电容C的负极接地。

如上所述的电源开机防浪涌电路中，所述三极管Q1还外设有偏置电阻，所述偏置电阻的阻值根据所述三极管Q1开关状态下的偏置电流确定。

进一步的，上述电路中，所述电源控制板数量包括两个或以上，其中每个电源控制板均具备相互独立的控制接口与恒压输出接口；所述各电源控制板之间并联连接，可以分别单独控制所述功率继电器K。

上述电路中，所述电源控制板还包括如下的延时电路：

包括充电电阻R88、延时电容C77、延时控制三极管Q13、稳压二极管D38、偏置电阻R106、集电极电阻R89和二极管D31；

其中，集电极电阻R89与所述二极管D31并联，所述二极管D31的正极连接所述延时控制三极管Q13的集电极，所述延时控制三极管Q13的发射极接地，所述稳压二极管D38与所述偏置电阻R106并联，所述稳压二极管D38正极连接所述延时控制三极管Q13的基极，所述稳压二极管D38负极连接所述延时电容C77的正极，所述延时电容C77的负极接地，所述延时电容C77的正极还通过所述充电电阻R88连接所述稳压二极管D38的负极；

所述延时电路中，所述延时二极管D31的正极作为所述电源控制板的控制接口，所述二极管D31的负极连接所述电源控制板的恒压输出接口。

进一步的，上述电路中，所述电源控制板的控制接口与所述功率继电器K的第二控制端之间、所述电源控制板的恒压输出接口与所述三极管Q1的基极之间还设有光耦合器；

所述光耦合器的第一输入端连接所述电源控制板的恒压输出接口，所述光耦合器的第二输入端连接所述电源控制板的控制接口，所述光耦合器的第一输出端连接所述三极管Q1的基极，所述光耦合器的第二输出端连接所述功率继电器K的第二控制端。

更进一步，上述电源开机防浪涌电路中，所述每一路电源控制板的恒压输出接口与所述光耦合器的第一输入端之间还串接有稳压二极管Z1、Z2、Z3，所述稳压二极管Z1、Z2、Z3的正极分别连接该路电源控制板所接光耦合器的第一输入端，所述稳压二极管的负极连接所述电源控制板的恒压输出接口。

每一路稳压二极管与其对应的光耦合器的第一输入端之间还可分别串接有限流电阻R1、R2、R3。

更进一步，所述功率继电器的第一、第二控制端之间还可串接二极管D，所述二极管D的正极连接所述负极功率继电器的第二控制端，所述二极管D的负极连接所述负极功率继电器的第一控制端。

有益效果:

1.本实用新型所提供的开机防浪涌电路，根据电源启动信号，首先由电阻R向高压电容充电，电阻R起到抑制浪涌电流的作用。待高压电容充电完成后，再由延时电路控制三极管导通吸合功率继电器，从而使电源输入主回路接通。可有效避免各路电源进行开关操作时所产生的浪涌电流对电源自身电路及电网所造成的影响。

2.本电路可根据实际需求的电源数量，通过对电源控制板上相关电路的简单并联，即可分别单独对每一路电源实现有效的防浪涌防护。本实用新型电路结构简单，成本低，易于实现。在有效抑制电源浪涌对电网冲击的条件下，实现多路电源对同一组输入母线的共用，控制电路简单方便。

3.本实用新型所提供的电路中，各路电源不需要单独建立输入回路，因此本电路能够有效限制功率器件的使用，节约成本。并且能够保证每路电源独立控制互不影响。应用于电源产品中能够有效节省空间，减小产品体积、减轻产品重量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的开机防浪涌电路架构图；

图2为电源控制板中延时电路的结构图；

图3为以三路电源控制板为例的功率继电器K控制电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为以三路相互独立的电源控制开关为例的开机防浪涌电路架构图。包括充电电阻R、高压电容C、三路相互独立的电源控制板、功率继电器K和三极管Q1：

所述预充电电阻R与所述功率继电器K的触点开关并联后连接所述电源的共用直流母线；

所述功率继电器K的第一和第二控制端分别与所述三极管Q1的集电极和所述各电源控制板的控制接口(J1、J2和J3)连接；

所述三极管Q1的发射极连接独立供电电源，所述三极管Q1的基极连接所述电源控制板的恒压输出接口(+15V1、+15V2、+15V3)；

所述高压电容C的正极连接所述电源母线，所述高压电容C的负极接地。所述各电源控制板之间并联连接，可以分别单独控制所述功率继电器K。

上述的三极管Q1外设有偏置电阻，所述偏置电阻的阻值根据所述三极管Q1开关状态下的偏置电流确定。

进一步的，上述电路中，所述电源控制板的控制接口与所述功率继电器K的第二控制端之间、所述电源控制板的恒压输出接口与所述三极管Q1的基极之间还设有光耦合器；

所述光耦合器的第一输入端连接所述电源控制板的恒压输出接口，所述光耦合器的第二输入端连接所述电源控制板的控制接口，所述光耦合器的第一输出端连接所述三极管Q1的基极，所述光耦合器的第二输出端连接所述功率继电器K的第二控制端。

基于以上技术方案，本电路的具体工作过程如下：

单路或多路电源控制板发出指令信号到延迟电路，此延时电路收到指令后，接通开关k。以三路电源为例：J1、J2、J3分别是三路电源控制板的控制接口输出信号，此信号分别和三路光耦的输入端相连，三路光耦的输出端相并连后接到驱动三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接一路独立的电源，三极管Q1的集电极接功率继电器。电源上电后，首先通过电阻R给直流母线预充电。当启动任一路电源时，该路电源的电源控制板得电工作，其上延时电路工作，对启动信号进行适当延时后，控制电源控制板接口J1、J2或J3输出一个从高到低的电平，光耦输入端由此导通，光耦输出端饱和，驱动三极管由截止状态转为导通状态，功率继电器的控制端接通，使功率继电器线圈得电，触点开关吸合，继电器的触点将预充电电阻R短接，电源输入主回路接通。

更进一步，上述电源开机防浪涌电路中，所述每一路电源控制板的恒压输出接口与所述光耦合器的第一输入端之间还串接有稳压二极管Z1、Z2、Z3，所述稳压二极管Z1、Z2、Z3的正极分别连接该路电源控制板所接光耦合器的第一输入端，所述稳压二极管的负极连接所述电源控制板的恒压输出接口。

每一路稳压二极管与其对应的光耦合器的第一输入端之间还可分别串接有限流电阻(R1、R2、R3)。

更进一步，所述功率继电器的第一、第二控制端之间还可串接二极管D，所述二极管D的正极连接所述负极功率继电器的第二控制端，所述二极管D的负极连接所述负极功率继电器的第一控制端。

参照图3所示，本实施例中各路电源控制板中的延时电路具体由充电电阻R88、延时电容C77、延时控制三极管Q13、稳压二极管D38、偏置电阻R106、集电极电阻R89和二极管D31构成。三路延时电路结构相同，分别根据各自电源控制板的信号进行延时。

其中，集电极电阻R89与所述二极管D31并联，所述二极管D31的正极连接所述延时控制三极管Q13的集电极，所述延时控制三极管Q13的发射极接功率继电器，所述稳压二极管D38与所述偏置电阻R106并联，所述稳压二极管D38正极连接所述延时控制三极管Q13的基极，所述稳压二极管D38负极连接所述延时电容C77的正极，所述延时电容C77的负极接地，所述延时电容C77的正极还通过所述充电电阻R88连接所述稳压二极管D38的负极。

所述延时电路中，所述二极管D31的正极作为所述电源控制板的控制接口，所述二极管D31的负极连接所述电源控制板的恒压输出接口。

延时电路工作过程如下：电源上电后,各路电源控制板的恒压输出接口(+15V1、+15V2或+15V3)均分别通过该路延时电路中的充电电阻R88给延时电容C77充电。C77刚开始充电时两端为低电压，Q13截止，电源控制板的控制接口J(J1、J2或J3)为高电位。当延时电容C77充满电后，稳压二极管D38反向击穿，Q13导通，J由高电位转为低电位。即电源刚上电时，J点电位由高电位转为低电位有一个延时的过程。该过程的延时间具体由充电电阻R88的阻值和延时电容C77的容量确定。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。