一种启动冲击电流限制电路的制作方法_2

文档序号:9710972阅读:来源:国知局
MOSFET的栅极电压随之逐渐上升,所述MOSFET缓慢导通,从而有效限制冲击电流。
[0018]优选的,当所述启动冲击电流限制电路上电时,电流从输入正端依次流经所述第一二极管、储能电容、第二电容、第九电阻、第三二极管和第一电容至输入负端,在所述第二电容的两端产生大小约等于输入电压的电压。
[0019]优选的,在所述启动冲击电流限制电路上电后,输入电压信号通过所述第一电阻和第二电阻分压后驱动所述第一三极管导通,将所述第二三极管的基极电压拉低,使所述第二三极管关断。输入电压信号通过所述第六电阻、第八电阻对所述第一电容进行充电,使所述MOSFET的栅极电压逐渐升高,当栅极电压升高至所述MOSFET的开通门限时,所述MOSFET的阻抗由无穷大逐渐减小,充电电流经过所述MOSFET继续流通。所述第二电容和第九电阻串联后并联在所述MOSFET栅极和源极间电容的两端。在所述启动冲击电流限制电路上电阶段,在所述第二电容上形成的电压方向与所述MOSFET栅极和源极间电容两端的电压方向相反,使所述MOSFET维持在放大态。所述MOSFET栅极和源极间电容的电压在所述第八电阻对其充电,以及所述第九电阻、第二电容对其放电的影响下缓慢上升,使所述MOSFET逐渐脱离放大区,进入完全导通状态,所述DC/DC变换器正常工作。
[0020]优选的,若所述启动冲击电流限制电路在运行过程中,输入端突然断电,则所述第一二极管阻断所述储能电容上的电压向输入端放电,所述第一二极管阳极端的电压迅速降为零,所述第一三极管失去驱动而关断。此时所述储能电容上的残留电压通过所述第三电阻和第四电阻分压后,驱动所述第二三极管导通,所述第二三极管与所述第五电阻形成对所述第一电容的放电回路,所述第五电阻将所述第一电容上的电压迅速泄放为零,使所述启动冲击电流限制电路恢复至初始状态,保证所述启动冲击电流限制电路在短时间内重新上电时,能够发挥限流作用。
[0021]优选的,所述启动冲击电流限制电路通过调整所述第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻的电阻值,以及所述第一电容和第二电容的电容值,调节冲击电流的幅值和持续时间。
[0022]优选的,所述电流限制电路还包括与所述MOSFET相连的DC/DC变换器,所述储能电容并联在所述DC/DC变换器的输入端。
[0023]优选的,当所述启动冲击电流限制电路的输入端反接时,所述第一二极管截止,所述第四二极管导通,形成从输入负端至所述第四二极管、第一电阻、输入正端的通路。所述第一三极管基极与发射极之间,或所述第一 MOSFET栅极与源极之间,或所述比较器负端的电压被钳位在设定值,能防止反向电压损坏所述第一二极管所在回路的其它电路元件。
[0024]通过实施上述本发明提供的启动冲击电流限制电路,具有如下技术效果:
(1)本发明能够通过设置充电电路,有效限制开关电源的启动冲击电流;
(2)本发明通过设置放电电路,实现了电路的快速复位,保证在短时间内断电、通电时,依旧可以起到限制冲击电流的作用;
(3)本发明电路中设置了完善的保护措施,能够有效保证电路的可靠运行。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0026]图1是本发明启动冲击电流限制电路一种【具体实施方式】的电路结构框图;
图2是本发明启动冲击电流限制电路第一种【具体实施方式】的电路原理图;
图3是本发明启动冲击电流限制电路另一种【具体实施方式】的电路原理图;
图4是本发明启动冲击电流限制电路第三种【具体实施方式】的电路原理图;
图5是本发明启动冲击电流限制电路第四种【具体实施方式】的电路原理图;
图6是本发明启动冲击电流限制电路第五种【具体实施方式】的电路原理图;
图中:1-放电电路,2-充电电路,3-DC/DC变换电路。
【具体实施方式】
[0027]为了引用和清楚起见,将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下: MOSFET:英文 Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor 的缩写,BP金属-半导体场效应管,包括G极(栅极)、S极(源极)和D极(漏极)三个电极;
DC/DC变换器:直流/直流变换器的简称;
PffM:Pulse Width Modulat1n,脉冲宽度调制的简称。
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029]如附图1至附图6所示,给出了本发明启动冲击电流限制电路的具体实施例,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0030]如附图1所示,一种启动冲击电流限制电路的具体实施例,包括:M0SFET V3,分别与MOSFET V3相连的储能电容C3、放电电路1和充电电路2,以及与放电电路1相连的第一二极管D1。充电电路2设置在MOSFET V3的栅极,充电电路2在启动冲击电流限制电路上电时,控制MOSFET V3的栅极电压上升率低于设定值,使储能电容C3的充电速率低于设定值,实现冲击电流限制。放电电路1设置在MOSFET V3的栅极电容两端,在启动冲击电流限制电路的输入断电时,对MOSFET V3栅极电容上积累的电荷进行泄放。第一二极管D1用于在启动冲击电流限制电路的输入断电时,阻断储能电容C3上的电压向电流限制电路的输入端放电。本具体实施例描述的冲击电流限制电路通过充电电路2控制MOSFET V3的栅极电压缓慢上升,使其导通阻抗逐渐减小,以此来限制上电时给储能电容C3充电带来的冲击电流。其中,第一二极管D1既可以起到反接保护的作用,又能在输入断电时阻断储能电容C3向输入端放电。
[0031]上述本发明的具体实施例在MOSFET V3的栅极放置充电电路2,在上电时,充电电路2控制MOSFET V3的栅极电压缓慢上升,使其导通阻抗由无穷大逐渐减小到毫欧级,从而对储能电容C3缓慢充电,达到限制冲击电流的目的。同时,在具体实施例中对MOSFET V3的栅极电容设置了有效的放电电路1,在输入断电时,迅速将MOSFET V3栅极电容上积累的电荷能放掉,使电流限制电路恢复到初始状态,保证在重新上电时,依旧可以起到限制冲击电流的作用。相反的,如果没有设置此放电电路1,则在输入断电时,MOSFET V3栅极电容上的电荷不能迅速放掉,若此时立即重新上电,则由于MOSFET V3的栅极还残留比较高的电压,致使MOSFET V3立即完全导通,失去限制冲击电流的作用。因此,本发明具体实施例描述的启动冲击电流限制电路能够有效限制开关电源的启动冲击电流,并且在输入断电时,能够迅速恢复到初始状态,保证电路在短时间内重新上电时,也能发挥限流作用。
[0032]作为本发明一种典型的具体实施例,启动冲击电流限制电路还进一步包括与MOSFET V3相连的DC/DC变换器3,储能电容C3并联在DC/DC变换器3的输入端。
[0033]作为本发明第一种典型的具体实施例,如附图2所示,放电电路1进一步包括第一三极管V1、第二三极管V2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5。输入电压经过第一电阻R1、第二电阻R2分压后为第一三极管VI提供驱动电压。第一三极管VI控制第二三极管V2的开通与关断,第三电阻R3、第四电阻R4通过分压为第二三极管V2提供驱动电压。第二三极管V2的集电极通过第五电阻R5与充电电路2相连。在输入断电时,第一二极管D1的阳极电压在瞬间降为零,放电电路1的第一电阻R1、第二电阻R2从第一二极管D1的阳极检测到输入断电时,能够迅速对第一电容C1进行放电。作为本发明一种较佳的具体实施例,放电电路1还进一步包括第四二极管D4,第四二极管D4并联在第二电阻R2的两端。第四二极管D4的阳极连接输入负端VIN-,第四二极管D4的阴极连接第一三极管VI的基极。第四二极管D4能够在输入电压反接时
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