浪涌抑制电路及开关电源的制作方法

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种浪涌抑制电路及开关电源。

背景技术：

目前，家用电器和工业设备的使用都非常的普遍，但在打开家用电器和工业设备的电源开关的一瞬间，经常会因为冲击浪涌电流过大造成漏电，导致电源开关跳闸，给人们的使用带来不便，另外，家用电器和工业用设备里的固定功耗消耗的电量是相当巨大的，其中冲击浪涌损耗在电源中占有一定比例，许多产品制造商希望要求所生产的电子设备具有低功耗的性能，却忽视了一些简单电路的功耗。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种低功耗的浪涌抑制电路。

一种浪涌抑制电路，用于将从输入端输入的电能通过输出端输出给电源供电，所述浪涌抑制电路包括继电器和热敏电阻，所述热敏电阻串联于所述输入端和输出端之间，所述继电器包括线圈和常开触点，所述线圈用于连接所述电源以接收电源的供电，所述常开触点与所述热敏电阻并联，从而在所述常开触点闭合时短接所述热敏电阻。

在其中一个实施例中，还包括分压限流模块，所述分压限流模块位于所述线圈与电源之间，用于将所述电源输出的电压和电流降低后输出给所述线圈。

在其中一个实施例中，还包括二极管，所述二极管与所述线圈并联，所述线圈的一端接地并连接所述二极管的阳极，所述线圈的另一端连接所述二极管的阴极并用于连接所述电源。

在其中一个实施例中，所述热敏电阻为多个，各所述热敏电阻串联连接。

在其中一个实施例中，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

在其中一个实施例中，所述分压限流模块包括多个定值电阻，各所述定值电阻并联连接，各所述定值电阻的一端连接电源，另一端用于连接所述线圈。

在其中一个实施例中，所述分压限流模块包括可变电阻，所述可变电阻的一端连接电源，另一端连接所述线圈。

在其中一个实施例中，还包括保险丝，所述保险丝位于所述热敏电阻和所述输入端之间。

一种开关电源，包括上述任一实施例中所述浪涌抑制电路。

上述一种浪涌抑制电路，在电源开关打开的一瞬间通过所述热敏电阻对浪涌电流进行抑制，并在电源正常工作后，通过给继电器线圈供电，使得继电器的常开触点闭合，使得热敏电阻被短接，从而减少热敏电阻带来的损耗，减少电源的发热，提升电源的工作效率。

附图说明

图1为浪涌抑制电路一实施例的电路结构图。

具体实施方式

以下针对本实用新型一种浪涌抑制电路的各个实施例进行详细的描述。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为浪涌抑制电路一实施例的电路结构图，浪涌抑制电路用于将从输入端输入的电能通过输出端输出给电源供电，包括热敏电阻100和继电器200，热敏电阻100串联于所述输入端与输出端之间，所述继电器包括线圈204和常开触点202，线圈204用于连接电源以接受电源的供电，常开触点202与热敏电阻100并联，从而在常开触点202闭合时短接热敏电阻100。

具体的，浪涌是指电源在刚开通的一瞬间产生的强力脉冲，也就是说在电源打开的一瞬间出现超出稳定值的峰值电压和峰值电流，包括浪涌电压和浪涌电流。热敏电阻具有典型的特点就是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值，包括正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。

在本实施例中，利用热敏电阻100的对于温度敏感的特性，将热敏电阻100串联于电路的输入端与输出端之间，在输入固定电压的条件下，电源启动瞬间电流经过热敏电阻100进行浪涌抑制，电流的大小决定于热敏电阻100的阻值，即是热敏电阻100的阻值设定浪涌电流允许电流值范围内，所以用户可以根据实际电路的需要，选择不同阻值和不同数量的热敏电阻100。

具体的，以热敏电阻100为负温度系数热敏电阻为例，如果用户选用一个阻值很大的热敏电阻100，那么热敏电阻100在常温状态下电阻值最大，随着电压的输入，产生浪涌电流，浪涌电流经过热敏电阻100，浪涌电流变小，这样解决浪涌电流过大的问题。电源启动后经热敏电阻100成功抑制浪涌电流，从而电源进入正常工作状态，但是在电源由于浪涌电流经过热敏电阻100，热敏电阻100的发热量会越来越大，会出现热敏电阻造成的功率损耗，导致电源的效率偏低，这时继电器200通过连接电源以接收电源的供电，达到工作电压后继电器200吸合，短接所述热敏电阻100，这时热敏电阻100损耗消失，从而既抑制了浪涌电流，又提升了电源的工作效率。

在一个实施例中，以热敏电阻100为负温度系数热敏电阻为例，如果用户选用一个阻值偏小的热敏电阻100，虽然电源的效率满足要求，但是启动电源时的浪涌电流还是过大，热敏电阻100并不能成功抑制浪涌电流，让浪涌电流达理想参数的电流值，浪涌电流过大很有可能会造成设备开机漏电，照成断电影响。这时，用户可以通过在所述输入端和所述输出端之间串联多个不同阻值的热敏电阻100，从而抑制浪涌电流。同样的，多个不同的热敏电阻100在常温状态下电阻值最大，随着电压的输入，产生浪涌电流，浪涌电流经过热敏电阻100，浪涌电流变小，这样解决浪流电流过大的问题。电源启动后经热敏电阻100成功抑制浪涌电流，从而电源进入正常工作状态，但是由于浪涌电流经过热敏电阻100，热敏电阻100的发热量会越来越大，会出现热敏电阻造成的功率损耗，导致电源的效率偏低，这时继电器200通过连接电源以接收电源的供电，达到工作电压后继电器200吸合，短接所述热敏电阻100，这时热敏电阻100损耗消失，从而既抑制了浪涌电流，又提升了电源的工作效率。

在一个实施例中，继电器200中的常开触点202与热敏电阻100并联，继电器200中的线圈204用于连接电源以接收电源的供电，常开触点202包括管脚1和管脚2，在电源启动瞬间，管脚1未连接管脚2，即是常开触点202处于常开状态，继电器200处于断开状态，在浪涌电流经过热敏电阻100抑制后，达到输入电流值，电源启动进入正常工作，这时电源给线圈204供电，线圈达到所需的电压值后，形成感应电流，管脚1连接管脚2，即常开触点202闭合，继电器200吸合从而短接热敏电阻100，电流不再经过热敏电阻100输入和输出，从而热敏电阻100的损耗消失，提升电源的工作效率。

在一个实施例中，继电器200中的常开触点202与热敏电阻100并联，继电器200中的线圈204用于连接电源以接收电源的供电，常开触点202包括管脚1和管脚2，在电源正常工作时给线圈204供电，线圈达到所需的电压值后，形成感应电流，管脚1连接管脚2，即常开触点202是闭合状态，继电器200吸合短接热敏电阻100。进一步的，当电源关机时，电源给继电器200的供电电压消失，从而继电器断开，常开触点202处于常开状态，当电源重新上电，热敏电阻100重新工作，抑制浪涌电流，直到电源达到正常的工作状态时，连接电源的继电器200接收电源的供电后吸合，常开触点闭合，从而短接热敏电阻100，这样反复工作实现浪涌的抑制。

在一个实施例中，还包括分压限流模块300，分压限流模块300位于线圈204和电源之间，用于将电源输出的电压和电流降低后输出给线圈204。分压限流模块300用于给线圈提供所需的工作电压，从而使得线圈产生感应电流，常开触点202闭合，短接所述热敏电阻100。分压限流模块300可以包括电阻，也可以包括其他具有降低电压和电流作用的电子元件。

在一个实施例中，还包括二极管400，二极管400与线圈204并联，线圈204的一端接地并连接二极管400的阳极，线圈204的另一端连接所述二极管400的阴极并用于连接所述电源。二极管400可以是电子二极管、晶体二极管，用于与线圈204并联时，稳定线圈204两端的电压。进一步的，线圈204两端的电压可以是经过分压限流模块300降低后的电压，也可以是直接从电源输出的电压。

在一个实施例中，热敏电阻100为负温度系数热敏电阻，负温度系数热敏电阻是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻，在所述浪涌抑制电路中，通过更换不同阻值的热敏电阻100和控制继电器200吸合的切换实现冲击浪涌的抑制，所述浪涌抑制电路可以是利用负温度系数热敏电阻在常温状态下电阻值最大，工作之后电阻值变小的特点，即热敏冷电阻值最大，热敏热电阻值变小，通过热敏电阻在热敏冷电阻值最大时，降低电源启动瞬间的峰值电流，从而达到抑制浪涌的作用。

在一个实施例中，分压限流模块包括多个定值电阻302，各定值电阻302并联连接，各定值电阻302的一端用于连接电源，另一端用于连接所述线圈204。

在一个实施例中，分压限流模块包括可变电阻(图中未示)，所述可变电阻的一端连接电源，另一端连接线圈204。

在一个实施例中，还包括保险丝500，保险丝500位于热敏电阻100和输入端之间，用于在浪涌电流过大，而用户所选的热敏电阻100的阻值过小，热敏电阻100不足以抑制浪涌电流时，防止出现因设备漏电造成危险的情况，保险丝500及时熔断，造成该浪涌抑制电路断路，即开关电源跳闸，以保护开关电源的安全。

在一个实施例中，电路参数要求为：输入电压V0＝220V,输出电压V1＝5V,输出电流I1＝40A,电源输入功率W＝227W,电源输入电流I2＝2A,功率参数α＝√2≈1.414,要求经过热敏电阻100后的浪涌电流值小于40A,且电源工作效率≧88％。下面以选用一个5Ω热敏电阻或选用一个10Ω热敏电阻为例，5Ω的热敏电阻的最大电阻R1max＝5Ω,最小电阻值R1min＝1.5Ω；10Ω的热敏电阻的最大电阻R2max＝10Ω,最小电阻值R2min＝2.5Ω；

如图1所示的热敏电阻100,当选用一个5Ω热敏电阻用来抑制浪涌电流,可以计算出经过热敏电阻100后的浪涌电流为：I3＝(V0*功率参数)/R1max＝(220V*1.414)/5Ω＝62.2A，不满足浪涌电流值小于40A参数要求；5Ω热敏电阻的损耗为：W3＝I2*R1min＝2A*1.5Ω＝3W；电源工作效率η3＝输出功率/总功率＝(V1*I1)/(W+W3)＝(5V*40A)/(227W+3W)＝86.9％，不满足电源工作效率≧88％的要求。因此用户可以根据自己需要满足的浪涌电流和电源工作效率选择适合阻值的热敏电阻100。

如图1所示的热敏电阻100,当选用一个10Ω热敏电阻用来抑制浪涌电流,可以计算出经过热敏电阻100后的浪涌电流为：I4＝(V0*功率参数)/R2max＝(220V*1.414)/10R＝31.1A，满足浪涌电流值小于40A参数要求；10Ω热敏电阻的损耗为：W4＝I2*R2min＝2A*2.5Ω＝5W；电源工作效率η4＝输出功率/总功率＝(V1*I1)/(W+W4)＝(5V*40A)/(227W+5W)＝86.2％，不满足电源工作效率≧88％的要求，因为在电源正常工作后，热敏电阻100发热，损耗了5W的功率，在本实施例中，当电源启动瞬间，浪涌电流经过10Ω的热敏电阻后，浪涌电流为I4＝31.1A满足浪涌电流值小于40A的参数要求，继电器200在电源正常工作后吸合，从而在常开触点202闭合时短接所述10Ω热敏电阻，因此所述浪涌抑制电路中不存在所述10Ω热敏电阻的损耗W4，因此电源工作效率η4′＝输出功率/总功率＝(V1*I1)/W＝(5V*40A)/227W＝88.1％,可以看出上述浪涌抑制电路的设计，在选用一个10Ω热敏电阻为例子，用来抑制浪涌电流时，可以满足浪涌电流值小于40A,且电源工作效率≧88％，并且所述浪涌抑制电路的电源工作效率提高了1.9％。

在一个实施例中，开关电源包括上述任一实施例中所述浪涌抑制电路，通过对简单浪涌抑制电路的设计，降低损耗，使得开关电源的工作效率得以提高。

综上所述，本实施例中的浪涌抑制电路，用户通过实际电路的需要，选择适合阻值和数量的热敏电阻100串联于所述输入端与输出端之间，以使热敏电阻100能够满足电源启动瞬间用户期望的浪涌电流值，并且在电源正常工作后，通过继电器200中的常开触点202闭合，使得热敏电阻100被短接，从而减少热敏电阻100带来的损耗。因此，所述浪涌抑制电路能有效的抑制浪涌电流，提高电源的工作效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。