一种AC/DC电源模块的制作方法

一种ac/dc电源模块
[技术领域]
[0001]
本实用新型涉及直流供电系统，尤其涉及一种ac/dc电源模块。
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背景技术：
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[0002]
直流供电系统是向通信局(站)的设备由直流供电系统供电。直流供电系统由ac/dc电源模块、蓄电池和直流配电屏等部分组成，当市电中断时，蓄电池单独给通信设备供电。蓄电池通常处于满充状态，市电短期中断时，由蓄电池可以保证不间断供电。若市电中断期过长，ac/dc电源模块应由油机发电机组供电。ac/dc电源模块的交流电源由交流配电屏引入，ac/dc电源模块的输出端通过直流配电屏与蓄电池和负载连接，目前广泛应用的直流供电方式为并联浮充供电方式。将ac/dc电源模块与蓄电池并联后对通信设备供电。在市电正常的情况下，ac/dc电源模块一方面给通信设备供电，另一方面又给蓄电池充电，以补充蓄电池因局部放电而失去的电量。在并联浮充工作状态下，蓄电池还提供滤波作用。
[0003]
ac/dc电源模块的输出端子与蓄电池连的端子是常接的。但如图1所示，ac/dc电源模块10的顶部有一个金手指插座11，ac/dc电源模块的交流输入端和直流输出端都与金手指插座中的弹性触点连接，处于常开状态。ac/dc电源模块需要启动时，插入启动电路板12，启动电路板上12的金手指连通金手指插座11中的对应触点，ac/dc电源模块的交流输入端和直流输出端得以接通。
[0004]
蓄电池一般有较高的电压，当插入启动电路板，ac/dc电源模块启动时，ac/dc电源模块输出电容的电压接近为零。蓄电池与ac/dc电源模块之间的电阻仅为导线和连接器的电阻，阻值很小，蓄电池相当于瞬间短路，瞬间电流可达上千乃至上万安培。如此大的电流如不加以限制将对电池、系统继电器、ac/dc电源模块的整流管等功率器件造成巨大冲击负荷，影响电路元器件的寿命和电路的安全。
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技术实现要素：
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[0005]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全性好的ac/dc电源模块。
[0006]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种ac/dc电源模块，包括主电路、并机预充电路、第一开关、预充引脚、交流输入引脚和直流输出引脚，主电路的交流输入端接交流输入引脚；主电路直流输出端的正极接直流输出正引脚，主电路直流输出端的负极通过第一开关的触点接直流输出负引脚；并机预充电路包括限流电阻，限流电阻接在主电路直流输出端的负极与预充引脚之间。
[0007]
以上所述的ac/dc电源模块，预充电路包括二极管，限流电阻的第一端接主电路直流输出端的负极，限流电阻的第二端接二极管的阳极，二极管的阴极接预充引脚。
[0008]
以上所述的ac/dc电源模块，所述的限流电阻是正温度系数热敏电阻。
[0009]
以上所述的ac/dc电源模块，包括金手指插座和启动电路板，启动电路板的插板与金手指插座组成6个插接的开关，金手指插座包括所述第一开关的触点和其余5个开关的触点，启动电路板的插板包括6对与对应开关触点匹配金手指；主电路直流输出端的正极通过
第二开关的触点接直流输出正引脚，预充电路二极管的阴极通过第三开关的触点接预充引脚；主电路的交流输入端的火线通过第四开关的触点接交流输入的火线引脚，主电路的交流输入端的零线通过第五开关的触点接交流输入的零线引脚，主电路的交流输入端的地线通过第六开关的触点接交流输入的地线引脚；与第一开关的触点匹配的金手指与插板下端的距离大于其余金手指与与插板下端的距离。
[0010]
本实用新型可以限制ac/dc电源模块接入时的瞬态浪涌电流，实现电源热插拔，电路的安全性好。
[附图说明]
[0011]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0012]
图1是现有技术ac/dc电源模块的主视图。
[0013]
图2是本实用新型实施例ac/dc电源模块的电路框图。
[0014]
图3是本实用新型实施例启动电路板插板部分的前视图。
[0015]
图4是本实用新型实施例启动电路板插板部分的后视图。
[具体实施方式]
[0016]
本实用新型实施例ac/dc电源模块的电路结构如图2至图4所示，包括主电路、并机预充电路、金手指插座和启动电路板12。
[0017]
主电路包括输入滤波电路、pfc电路、llc电路和输出整流电路。启动电路板的插板与金手指插座组成6个插接的开关,6个开关弹性的触点布置在金手指插座中，启动电路板12的插板121上布置了6对与6个开关弹性触点匹配的金手指。
[0018]
如图2所示，预充电路包括二极管d1和正温度系数热敏电阻pt1，正温度系数热敏电阻pt1的第一端接主电路直流输出端的负极v-，正温度系数热敏电阻pt1的第二端接二极管d1的阳极。
[0019]
主电路直流输出端的负极v-通过第一开关k1的触点接直流输出负引脚vout-。主电路直流输出端的正极v+通过第二开关k2的触点接直流输出正引脚vout+，预充电路二极管d1的阴极通过第三开关k3的触点接预充引脚pre-charge。主电路的交流输入端的火线l1通过第四开关k4的触点接交流输入的火线引脚l，主电路的交流输入端的零线n1通过第五开关k5的触点接交流输入的零线引脚n，主电路的交流输入端的地线g1通过第六开关k6的触点接交流输入的地线引脚chgnd。
[0020]
如图3和图4所示，启动电路板12的插板121上包括6对金手指。第一对金手指1与金手指插座上的第一开关k1的触点匹配，第二对金手指2与第二开关k2的触点匹配，第三对金手指3与第三开关k3的触点匹配，第四对金手指4与第四开关k4的触点匹配，第五对金手指5与第五开关k5的触点匹配.第六对金手指6与第六开关k6的触点匹配。
[0021]
与第一开关k1触点匹配的金手指1离插板121下端的距离大于其余金手指2至6与与插板121下端的距离。
[0022]
预充电路限流电阻的作用是抑制上电瞬间的浪涌电流，二极管d1选用快恢复二极管来保证电流的单向流动。该浪涌电流的最大值为i＝u/r(u为直流供电系统蓄电池当前的电压，r为预充电路限流电阻pt1的阻值)，瞬态浪涌电流最大值要小于输出电解电容额定电
流值，所以r的最小值可以确定，随着电池电压上升，电流逐渐减小。在电源模块中，正温度系数热敏电阻(ptc)常用在图2中pt1的位置。在开关电源启动时，ptc的电阻值不大，可限制瞬态浪涌电流，随着ptc的自身发热，其电阻值变大，瞬态浪涌电流被限制在一个较低的水平，同时也不会造成整个系统电压下降。
[0023]
启动电路板12的插板121刚插入金手指插座时，首先是较长的金手指2至6接通开关k2-k6，电流从主电路直流输出端的正极v+、直流输出正引脚vout+、直流输出负引脚vout-、电阻pt1和二极管d1回到主电路直流输出端的负极v-对电源模块进行倒灌，形成电流回路。限流电阻pt1起到限制倒灌电流的作用，避免电流过冲损坏次级同步整流mosfe。当启动电路板12的插板121完全插入到金手指插座中时，金手指1也连通第一开关k1的触点，即电流从主电路直流输出端的正极v+、直流输出正引脚vout+、直流输出负引脚vout-直接回到主电路直流输出端的负极v-对电源模块进行倒灌，预充电路pt1、d1被短路，电流回路不再走预充电路。由于预充电路的存在，启动电路板12的插板121刚插入金手指插座时，可以很好地对电池以及电源模块起保护作用；当启动电路板12的插板121完全插入到金手指插座中时，电源模块输出电压已经被电池电压钳位，电位差相差不多，不会再产生过大的瞬态浪涌电流，很好地实现了预充功能。