一种交流浪涌电流抑制电路的制作方法

本实用新型涉及开关电源设计应用领域，具体而言，涉及一种交流浪涌电流抑制电路。

背景技术：

本实用新型属于开关电源设计应用领域，特别是涉及大功率开关电源开机瞬间的浪涌电流的抑制技术手段。由于开关电源输入端存在较大的滤波电容器，开关电源输入端必须设置浪涌电流抑制电路，否则会造成保险丝熔断或断路器跳闸，严重时甚至造成其它用电设备损坏。通常开关电源输入端会采用ntc热敏电阻或大功率限流电阻加旁路开关等器件来实现开机瞬间的浪涌电流抑制。

采用ntc热敏电阻的方式最简单，但其适应的功率较小约为几十到几百瓦，而且连续启动操作时由于ntc温度升高阻抗变低就会失去抑制作用，在低温情况下ntc阻值会变大，会出现电源变换器启动困难或不能启动的情况，限值了该方案在宽温工况下的应用。

采用大功率限流电阻加旁路开关的方案性能较好，但电路复杂、体积大、需要独立隔离的辅助供电电源，增加了整机成本，若采用继电器类机械旁路开关其触点寿命较短，恶劣工况下抗冲击振动性能也较差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种交流浪涌电流抑制电路，以至少解决现有技术的功率小、高低温性能差、体积大、成本高、电路复杂、抗冲击振动性能差的技术问题。

本实用新型为克服现有技术存在的不足，针对现有开关电源浪涌电流抑制电路的缺陷，提出一种适用于开关电源输入浪涌电流抑制的电路。该电路简洁，使用器件少，采用一支大功率mos管作为主要控制器件，可通过功率管并联的方式进一步扩大功率容量，利用交流电的过零特性作为控制信号使其工作在呈现电阻特性及开关特性两种状态。本电路耗电量极低，无需独立的辅助电源，通过合理选用器件可在-50℃～+100℃的恶劣工况下运行，无机械触点寿命长，电路可模块化设计提高了抗冲击振动性能。可以解决现有技术的功率小、高低温性能差、体积大、成本高、电路复杂、抗冲击振动性能差的缺点。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种交流浪涌电流抑制电路，包括：电阻、电容、稳压管、三极管、mos管、整流桥，其中，电阻r1、电阻r5、二极管dz1串联后连接于br1的正负极之间，电容器c2为滤波电容，电阻r11、功率mos管q3串联后连接于br1负极与-vo之间，功率mos管q2基极通过电阻r9连接于电阻r11与所述功率mos管q3基极的公共端，功率mos管q1基极与所述功率mos管q2集电极相连接，发射极与所述功率mos管q2基极相连接组成互锁电路。

可选的，将所述功率mos管q3及电流采样电阻r11串联于整流桥负端与-vo之间。

可选的，电阻r9连接于电阻r11与所述功率mos管3源极的公共端与功率mos管q2的基极之间。

可选的，当电阻r1两端电压逐渐升高会通过电阻r9为电容器c3充电，电容器c3连接于所述功率mos管q2基极与发射极之间。

可选的，当所述电容器c3电压升高至所述功率mos管q2的导通阈值时，所述功率mos管q2被触发进入导通状态。

可选的，当电流流经电阻r2、电阻r3及功率mos管q1的发射极与集电极给所述电容器c3充电，所述功率mos管q1、所述功率mos管q2迅速进入闭锁状态。

可选的，当后级电路所需电流下降至低于设定的阈值时，所述电阻r11两端的电压差达不到所述功率mos管q2的开通阈值，所述功率mos管q1、所述功率mos管q2均处于截止状态。

在本实用新型实施例中，采用电阻r1、电阻r5、二极管dz1串联后连接于br1的正负极之间，电容器c2为滤波电容，电阻r11、功率mos管q3串联后连接于br1负极与-vo之间，功率mos管q2基极通过电阻r9连接于电阻r11与所述功率mos管q3基极的公共端，功率mos管q1基极与所述功率mos管q2集电极相连接，发射极与所述功率mos管q2基极相连接组成互锁电路的方式，解决了现有技术的功率小、高低温性能差、体积大、成本高、电路复杂、抗冲击振动性能差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的一种交流浪涌电流抑制电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种交流浪涌电流抑制电路的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本实用新型的一种交流浪涌电流抑制电路的电路原理图，如图1所示，该电路包括：电阻、电容、稳压管、三极管、mos管、整流桥，其中，电阻r1、电阻r5、二极管dz1串联后连接于br1的正负极之间，电容器c2为滤波电容，电阻r11、功率mos管q3串联后连接于br1负极与-vo之间，功率mos管q2基极通过电阻r9连接于电阻r11与所述功率mos管q3基极的公共端，功率mos管q1基极与所述功率mos管q2集电极相连接，发射极与所述功率mos管q2基极相连接组成互锁电路。

可选的，将所述功率mos管q3及电流采样电阻r11串联于整流桥负端与-vo之间。

可选的，电阻r9连接于电阻r11与所述功率mos管3源极的公共端与功率mos管q2的基极之间。

可选的，当电阻r1两端电压逐渐升高会通过电阻r9为电容器c3充电，电容器c3连接于所述功率mos管q2基极与发射极之间。

可选的，当所述电容器c3电压升高至所述功率mos管q2的导通阈值时，所述功率mos管q2被触发进入导通状态。

可选的，当电流流经电阻r2、电阻r3及功率mos管q1的发射极与集电极给所述电容器c3充电，所述功率mos管q1、所述功率mos管q2迅速进入闭锁状态。

可选的，当后级电路所需电流下降至低于设定的阈值时，所述电阻r11两端的电压差达不到所述功率mos管q2的开通阈值，所述功率mos管q1、所述功率mos管q2均处于截止状态。

具体的，本实施例利用了交流电的过零特性及mos管的导通电阻可调整特性，每10ms为一个工作周期，工作频率为交流电频率的二倍，将功率mos管q3及电流采样电阻r11串联于整流桥负端与-vo之间，来自整流桥br1的整流电压经电阻r1、电阻r5串联由dz1稳压后经电阻r7、电阻r8串联后给功率mos管q3栅极提供开通电压，功率mos管q3被触发进入导通状态为后级电路供电，流经功率mos管q3漏源之间的电流逐渐增加，电阻r9连接于电阻r11与功率mos管q3源极的公共端与功率mos管q2的基极之间，当电阻r1两端电压逐渐升高会通过电阻r9为电容器c3充电，电容器c3连接于功率mos管q2基极与发射极之间，当电容器c3电压升高至q2的导通阈值时，功率mos管q2被触发进入导通状态，功率mos管q2导通时会通过电阻r8将功率mos管q3栅极电位拉低，功率mos管q3短暂进入线性区，-vo端电压抬高，同时功率mos管q1基极电位也被功率mos管q2拉低，功率mos管q1也进入导通状态，电流流经电阻r2、电阻r3及q1的发射极与集电极给电容器c3充电，功率mos管q1、功率mos管q2迅速进入闭锁状态，此时功率mos管q3栅极电位被功率mos管q2拉低至接近零电位，功率mos管q3进入截止状态，本周期结束，此时后级负载由后级储能滤波电容供电，当下一个周波到来重复上述过程，经过多个周期的重复，后级的电容器被逐渐充满，后级电路进入正常工作状态。

当后级电路所需电流下降至低于设定的阈值时，电阻r11两端的电压差达不到功率mos管q2的开通阈值，功率mos管q1、功率mos管q2均处于截止状态，此时功率mos管q3的栅极通过电阻r1、电阻r5、电阻r7、电阻r8串联回路持续供电，功率mos管q3会进入持续深度导通状态，此时功率mos管q3相当于旁路开关，损耗极低。

本实施例采用上述技术方案，与现有技术相比，解决了现有技术的功率小、高低温性能差或体积大、成本高、电路复杂、抗冲击振动性能差的缺点。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。