一种直流电流过冲有源限制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电流控制领域，更具体地，涉及一种直流电流过冲有源限制装置。
【背景技术】
[0002]在直流恒压电源应用中，为容性负载很大的系统供电时，由于直流电压一上电就给电容充电，会产生很大的直流电流过冲，这个直流电流过冲值高达数倍于实际所需电流，而且这个过冲电流持续时间长达数毫秒，甚至几十毫秒。维持这样长时间的大过冲电流，存在很大的风险性，实际用电负载及整个系统的关键元件容易被烧坏，使系统不良率上升。直流恒压电源的容性负载大，上电瞬间，必然引起直流的电流的过冲，这个过冲危害较大，抑制不安，容易引起系统擁瘦。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明首先提出一种直流电流过冲有源限制装置，能够达到抑制直流电流在上电瞬间产生很大的过冲电流的作用。
[0004]本发明的又一目的是提出一种直流电流过冲有源限制方法，通过使应用电感的电流不突变来实现抑制直流电流在上电瞬间产生很大的过冲电流的作用。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种直流电流过冲有源限制装置，用于抑制电源输入负载的直流过冲电流，包括第一有源开关电路、过冲电流抑制电路、第一有源开关电路和时基电路；
电源分别接第一有源开关电路和第二有源开关电路的输入端，第一有源开关电路的输出端接过冲电流抑制电路的输入端，过冲电流抑制电路的输出端接负载，时基电路分时驱动第一有源开关电路和第二有源开关电路，第二有源开关电路的输出端接负载。
[0006]本抑制装置应用电感具有使电流不能突变的原理，同时将时基电路的时间设置为等于或大于电流过冲维持的时间，在这段时间内，时基电路促使第一有源开关电路导通，使供电直流电流流过过冲电流抑制电路，在这段时间内，直流电流就不会有很高的过冲电流，直流电流过冲值被抑制。而后紧接着时基电路使过冲电流抑制电路从控制装置中断开，并同时导通第二有源开关电路，使得直流供电电压继续维持原电压工作。而直流电流会稳定工作，这样本装置就起到了抑制直流电流在上电瞬间产生很大的过冲电流的作用。
[0007]一种直流电流过冲有源限制方法，用于抑制电源输入负载的直流过冲电流，采用时基电路控制一组有源功率开关导通，在导通的时间段内用串接的电感抑制直流电流过冲的峰值，峰值抑制过后，立刻断开串联电感并导通另一组有源功率开关使得供电直流电压保持连续性。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果为:由于直流冲击电流很高，使得系统危险性高，给产品品质带来隐患及负面影响，本发明有针对性的设计出可以快速抑制直流过冲电流的装置，提高了直流恒压模块电源上电瞬间失效的可靠度。间接降低了维护人员的工作量。为保证产品的质量多了一层保护屏障，为客户安全放心的使用及减少客户顾虑都是有积极意义的。在经济效益方面，每降低一点失效率，就能节约经营成本，降低维护成本，提高产品的可靠性。本方案应用电感的物理特性，以很低的设计成本，克服了难于抑制的直流过冲电流，使系统整体性能得到保证。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构框图。
[0010]图2为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
[0012]如图1，一种直流电流过冲有源限制装置，用于抑制电源输入负载E的直流过冲电流，包括第一有源开关电路A、过冲电流抑制电路B、第二有源开关电路C和时基电路D ;
电源分别接第一有源开关电路A和第二有源开关电路C的输入端，第一有源开关电路A的输出端接过冲电流抑制电路B的输入端，过冲电流抑制电路B的输出端接负载E，时基电路D分时驱动第一有源开关电路A和第二有源开关电路C，第二有源开关电路C的输出端接负载。
[0013]如图2，时基电路D包括控制芯片U79，三极管Q19、Q20，电阻R877、R879、R883、R881、R96、R880、R882、R100、R878、电容 C854、C855、C24，电源接充电电容 C24 的一端，充电电容C24的另一端通过电阻R96接地，充电电容C24的另一端接控制芯片U79，控制芯片U79接三极管Q19的基极，三极管Q19的集电极通过电阻R877接电源，三极管Q19的发射极通过电阻R879接地，三极管Q19的发射极驱动第一有源开关电路A ;控制芯片U79还接三极管Q20的基极，三极管Q20的集电极通过电阻R883接电源，三极管Q20的发射极通过电阻R881接地，三极管Q20的发射极驱动第二有源开关电路C ;其中三极管Q19为NPN型，三极管Q20为PNP型。控制芯片U79通过电阻RlOO接三极管Q19的基极，电阻R87与电容C855并联，并联一端接三极管Q19的基极，另一端接地；控制芯片U79通过电阻R880接三极管Q20的基极，电阻R88与电容C854并联，并联一端接三极管Q20的基极，另一端接地；
其中R100、R878、C855是Q19的基极驱动电阻和电容，R878、C855也起到延时的作用，R880、R882、C854是Q20的基极驱动电阻和电容，R882、C854也起到延时的作用。
[0014]过冲电流抑制电路B为电感L25，第一有源开关电路A的输出端通过电感L25接负载E ;电感L25用来抑制直流电流上电瞬间产生很大的冲击电流，防止了直流冲击电流的突变。
[0015]第一有源开关电路A包括并联连接的MOS管MOS38、MOS39及M0S40和第一驱动模块，三极管Q19的发射极通过第一驱动模块接MOS38、MOS39及M0S40的栅极，MOS38、MOS39及M0S40的漏极接电源，源极通过电感L25接负载E ；
第二有源开关电路C包括并联连接的MOS管M0S41、M0S42及M0S43和第二驱动模块，三极管Q20的发射极通过第二驱动模块接M0S41、M0S42及M0S43的栅极，M0S41、M0S42及M0S43的漏极接电源，源极接负载E。
[0016]所述第一驱动模块包括并联连接电阻R84和二极管D33，二极管D33的正极接M0S38、M0S39及M0S40的栅极；所述第二驱动模块包括并联连接电阻R85和二极管D34，二极管D34的正极接M0S41、M0S42及M0S43的栅极。
[0017]电阻R84与二极管D33组成M0S38、M0S39、M0S40的驱动电路，电阻R84防止驱动电压的波动，而二极管D33是M0S38、M0S39、M0S40的栅极快速放电通路。电阻R85与二极管D34组成MOS41、MOS42、MOS43的驱动电路，电阻R85防止驱动电压的波动，而二极管D34是M0S41、MOS42、MOS43的栅极快速放电通路。