CN101471574B - 限流器 - Google Patents

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Abstract

一种限流器，用于根据控制信号控制经过所述限流器的电源的通断，所述限流器包括：缓冲单元、第一开关单元和第二开关单元，所述缓冲单元用于接收所述控制信号并控制所述第一开关单元逐渐导通；所述第一开关单元用于通过自身的逐渐导通控制所述第二开关单元逐渐导通；所述第二开关单元用于接收电源的输入并在所述第一开关单元的控制下逐渐增大电源的输出。上述限流器通过缓冲单元控制第一开关单元和第二开关单元逐渐导通，从而避免第二开关单元接收电源输入并导通时产生冲击电流，保障了电路安全。

Description

限流器
技术领域
本发明涉及一种电源供应电路，特别涉及一种用于弱电电路中的限流器。
背景技术
目前，大部分便携式电子产品都通过电池供电，而且电子产品中也都设置有用于充电的充电电路。充电电路通过电子产品的内部微处理器进行控制。启动充电功能时，微处理器会发送一个控制信号给充电电路，充电电路根据该控制信号将接收的外部电源与电池连通，以为电池充电。
然而，在充电电路接通外部电源和电池的瞬间，通常会产生一个较大冲击电流，而这个冲击电流很容易造成充电电路中元器件或电池的损坏。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可避免冲击电流的限流器。
一种限流器，用于根据控制信号控制经过所述限流器的电源的通断，所述限流器包括：缓冲单元、第一开关单元和第二开关单元，所述缓冲单元用于接收所述控制信号并控制所述第一开关单元逐渐导通；所述第一开关单元用于通过自身的逐渐导通控制所述第二开关单元逐渐导通；所述第二开关单元用于接收电源的输入并在所述第一开关单元的控制下逐渐增大电源的输出，所述限流器还包括信号输入端用于接收所述控制信号，所述缓冲单元包括缓冲电容和放电电阻，所述信号输入端和第一开关单元连接，所述缓冲电容与放电电阻并联在所述信号输入端和地之间。
上述限流器通过缓冲单元控制第一开关单元和第二开关单元逐渐导通，从而避免第二开关单元接收电源输入并导通时产生冲击电流，保障了电路安全。
附图说明
图1为一较佳实施方式的充电系统架构图。
图2为图1所示的限流器的具体模块图。
图3为图1所示的限流器的具体电路图。
具体实施方式
请参阅图1，其为一较佳实施方式的充电系统10的架构图，包括控制器100、限流器200和电池300，三者依次连接。
控制器100用于生成并发送控制信号给限流器200，以启动充电功能。所述控制信号通常为高电平信号，控制信号的生成可以是根据用户操作产生或电子产品连接充电器后系统自动生成。限流器200用于接收电源，并根据所述控制信号将电源传输给电池300。
请参阅图2，其为图1所示的限流器200的具体模块图，包括缓冲单元202、第一开关单元204、第二开关单元206、滤波单元208。
缓冲单元用于接收所述控制信号202并控制第一开关单元204逐渐导通。
第一开关单元204用于通过自身的逐渐导通和截止控制所述第二开关单元206逐渐导通和截止。
第二开关单元206用于接收电源的输入，并在导通时利用自身的逐渐导通特性，使其输出的电流逐渐增大到一稳定值。
滤波单元208用于将第二开关单元206输出的电流进行滤波后输出，以提供给电池充电或者其他电路。
请参阅图3，其为图1所示的限流器200的具体电路图。缓冲单元202包括输入匹配电阻R1、放电电阻R2、充电电阻R3、缓冲电容C1。第一开关单元204为三极管Q1。第二开关单元206包括分压电阻R4和P沟道耗尽型场效应管Q2。滤波单元208包括电感L1和第一滤波电容C2、第二滤波电容C3。限流器200还包括信号输入端20、电源输入端30和电源输出端40。
输入匹配电阻R1连接在信号输入端20和三极管Q1的基极之间。充电电阻R3和缓冲电容C1串联后再与放电电阻R2并联在三极管Q1的基极和地之间。三极管Q1的发射极接地。三极管Q1的集电极通过分压电阻R4与电源输入端30连接。场效应管Q2的漏极与电源输入端30连接，场效应管Q2的栅极与三极管Q1的集电极连接。场效应管Q2的源极通过电感L1与电源输出端40连接。第一滤波电容C2、第二滤波电容C3分别连接在电感L1的两端和地之间。
高电平的控制信号从信号输入端20输入后，先通过充电电阻R3给缓冲电容C1充电，随着缓冲电容C1充电量的增加，三极管Q1基极的电压逐渐增大，从而使得三极管Q1逐渐导通。进一步的，因为Q1逐渐导通以及电源输入端30上电源的输入，使得分压电阻R4上的电流逐渐增大，即场效应管Q2栅极和漏极的电压差逐渐增大，从而使得场效应管Q2逐渐导通，其源极的输出电流逐渐增大，最后利用第一滤波电容C2、第二滤波电容C3以及电感L1组成的滤波电路进行滤波后从电源输出端40输出。断电后，缓冲电容C1上的电能可通过充电电阻R3和放电电阻R2进行放电，以准备下一次的缓冲。
如此，通过缓冲电容C1的充电缓冲作用，将高电平控制信号转化成电压逐渐变大的控制信号提供给后面的开关单元，使得各个开关单元逐渐导通，输出电流逐渐增大，避免了冲击电流的产生，保障了电路安全。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种限流器，用于根据控制信号控制经过所述限流器的电源的通断，其特征在于：所述限流器包括：缓冲单元、第一开关单元和第二开关单元，所述缓冲单元用于接收所述控制信号并控制所述第一开关单元逐渐导通；所述第一开关单元用于通过自身的逐渐导通控制所述第二开关单元逐渐导通；所述第二开关单元用于接收电源的输入并在所述第一开关单元的控制下逐渐增大电源的输出，所述限流器还包括信号输入端用于接收所述控制信号，所述缓冲单元包括缓冲电容和放电电阻，所述信号输入端和第一开关单元连接，所述缓冲电容与放电电阻并联在所述信号输入端和地之间。
2.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述缓冲单元还包括充电电阻，所述充电电阻与缓冲电容串联后再与放电电阻并联。
3.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述缓冲单元还包括输入匹配电阻，其连接在所述信号输入端和第一开关单元之间。
4.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述第一开关单元为三极管，其基极与信号输入端连接，发射极接地，集电极与第二开关单元连接。
5.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述限流器还包括电源输入端用于接收电源，所述第二开关单元包括分压电阻和场效应管，所述分压电阻连接在电源输入端和第一开关单元之间，所述场效应管的漏极和栅极分别连接在分压电阻的两端，所述场效应管的源极用于电源的输出。
6.如权利要求5所述的限流器，其特征在于：所述场效应管为P沟道耗尽型场效应管，所述场效应管的漏极连接在分压电阻与电源输入端之间，所述场效应管的栅极连接在分压电阻与第一开关单元之间。
7.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述限流器还包括滤波单元和电源输出端，所述滤波单元位于第二开关单元和电源输出端之间，用于将第二开关单元输出的电流进行滤波后输出。
8.如权利要求7所述的限流器，其特征在于：所述滤波单元包括电感、第一滤波电容和第二滤波电容，所述电感分别与第二开关单元和电源输出端连接，所述第一滤波电容和第二滤波电容分别并联在电感的两端和地之间。
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