CN102354965A - 新型浪涌控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型浪涌控制电路，属于电子电路技术领域，本发明在通电瞬间继电器迅速工作而吸合，电源通过NTC对负载供电，由于NTC的特性，使供电电流处于一种平稳恒流状态，当负载电路中电容器充电完成并稳定工作后，继电器断开，电源改由继电器常闭触点向负载供电，由于NTC与继电器的常闭触点是并联的，于是NTC就脱离工作。通过瞬间比较放大器对输入电压检测，当关断电源，重新开启时，瞬间比较放大器能输出一个清零信号，对延时开关电路清零，保证每次开关时，延时开关的开关时间稳定，消除误动作。从而对电源的瞬间功率要求降低了，NTC的损坏率大幅度减低，电源成本下降，浪涌控制工作结束后，新型浪涌控制电路处于静态状态，耗电极低，具有普遍的实用性和良好的经济技术效率。

Description

新型浪涌控制电路

技术领域

本发明涉及一种新型浪涌控制电路，具体地涉及一种由于负载电路中存在着容性负载，在通电瞬间的大电流所产生的浪涌，使之工作于平稳供电状态，属于电子电路技术领域。

背景技术

很多电子电路中，采用了大量的电解电容，所以在初始上电时，要给电解电容器充电，瞬间电流很大，一般是工作电流的8-10倍。对电源的瞬间供电要求提高了，无论是市电直接供电，还是开关电源供电，对初始负载能力和供电线路等都提出了要求。不利于节约能源和线路的安全保障。

现有的电子技术一般采用热敏电阻NTC串接在供电线路中，消除浪涌的方式，但存在着热敏电阻NTC在线工作时会出现电源损耗增大与热敏电阻NTC自身发热现象，甚至会导致热敏电阻NTC损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型浪涌控制电路，以解决现有技术的问

题，通过本发明充分利用热敏电阻NTC消除浪涌功能，实现不会产生电源损耗与自身发热现象的电路，用于电源与电子负载电路之间。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种新型浪涌控制电路，包括对应各路负载的热敏电阻NTC，其特征是，所述电路还包括设置的直流电源电路、5V稳压电路、电压比较器，延时开关电路、继电器开断控制电路；直流电源电路接交流电源，直流电源电路的一路输出接与热敏电阻NTC并联继电器常闭触点后接负载，第二路接5V稳压电路供电压比较器、延时开关电路和继电器开断控制电路，第三路供电压比较器；电压比较器的输出端接延时开关电路的输入端，延时开关电路的输出端接继电器开断控制电路的输入端。

所述的电压比较器包括集成电路IC1A、电阻R1、R6、二极管D1；电阻R1与电阻R6串联，形成分压电路，R1的一端接比较的直流电源电路输出端电压，R6的另一端接地，R1与R6的分压点接集成电路IC1A的正输入端；集成电路IC1A的负输入端接5V稳压电路作为基准电压，集成电路IC1A的输出端接二极管D1的负端，二极管D1的正端接延时开关电路中集成电路IC2的电压比较输入端。

所述的延时开关电路包括集成电路IC2、电容C1、电阻R7；电容C1和电阻R7串接，串接点接集成电路IC2的电压比较输入端，电容C1的另一端接5V稳压电路，电阻R7的另一端接地，集成电路IC2的输出端至少分别连接继电器开断控制电路中两路集成电路IC1B、IC1C的负输入端。

所述的延时开关电路中的集成电路IC2采用555时基电路。

所述的继电器开断控制电路至少两路，包括集成电路IC1B、IC1C、电阻R2、R3、R4、R5三极管Q1、Q2、继电器J1 、J2和热敏电阻NTC1、NTC2；电阻R2、R3串接，串接点接集成电路IC1B、IC1C的正端，电阻R2的另一端接5V稳压电路，电阻R3的另一端接地，IC1B、IC1C的输出分别经电阻R4、R5连接三极管Q1、Q2的基极，三极管Q1、Q2的集电极分别接接继电器J1、J2线圈的一端，其另一端接5V稳压电路。

所述的继电器开断控制电路中的热敏电阻NTC1、NTC2采用50D-9。

所述的电压比较器中的集成电路IC1A、继电器开断控制电路中的集成电路IC1B、C采用Im324。

所述的5V稳压电路由集成电路7805及外围电路构成。

通过本发明的上述技术方案，在通电瞬间继电器迅速工作而吸合，电源通过NTC对负载供电，由于NTC的特性，使供电电流处于一种平稳恒流状态，当负载电路中电容器充电完成并稳定工作后，继电器断开，电源改由继电器常闭触点向负载供电，由于NTC与继电器的常闭触点是并联的，于是NTC就脱离工作。通过瞬间比较放大器对输入电压检测，当关断电源，重新开启时，瞬间比较放大器能输出一个清零信号，对延时开关电路清零，保证每次开关时，延时开关的开关时间稳定，消除误动作。从而对电源的瞬间功率要求降低了，NTC的损坏率大幅度减低，电源成本下降，浪涌控制工作结束后，新型浪涌控制电路处于静态状态，耗电极低，具有普遍的实用性和良好的经济技术效率。

附图说明

图1为本发明接入电源与负载间的电路结构方框图；

图2为本发明电路原理图；

图3为本发明的电压比较器和延时开关电路的电路图；

图4为本发明的继电器开断控制电路在继电器吸合时的电路图；

图5为本发明的继电器开断控制电路在继电器释放时的电路图。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步描述本发明，如图1和图2所示，本发明包括对应各路负载的热敏电阻NTC，所述电路还包括设置的直流电源电路、5V稳压电路、电压比较器，延时开关电路、继电器开断控制电路；直流电源电路接交流电源，直流电源电路的一路输出接与热敏电阻NTC并联的继电器常闭触点后接负载，第二路接5V稳压电路供电压比较器、延时开关电路和继电器开断控制电路，第三路供电压比较器；电压比较器的输出端接延时开关电路的输入端，延时开关电路的输出端接继电器开断控制电路的输入端。本实施例中的直流电源电路输出电压为24V，直流电源电路采用现有电路。本发明中，5V稳压电路输出的5V电压既是相关电路的工作电源，又是电压比较器的基准电压，直流电源电路输出的24V电压既是工作电压，又是在开关时电压波动电压作为比较电压。

工作过程

如图3所示，延时开关电路包括集成电路IC2（555时基电路）、电容C1(22uf)、电阻R7。当5V电压加入后，集成电路IC2第3脚E输出为低电平，这个低电平加到了IC1B和IC1C的负输入端，而IC1B和IC1C的正输入端通过R2、R3对5V电压分压，在F点有2.5V的稳定电压，于是，IC1B和IC1C的输出端7、8脚输出电压为5V，分别控制Q1、Q2的导通和截止。C1通过R7充电，当C1、R7充电使IC2（555）第2、6脚电平达到2/3电源（5V）电压时，IC2第3脚输出端E跳变为高电平，当C1、R7充电完成后，C1、R7形成了一个分压，在R7上有一个大于2/3电源（5V）的电压，IC2的2、6脚保持在这个电平上，集成电路IC2第3脚E便一直维持在高电平状态，IC1B和IC1C的输出端7、8脚输出电压为低电平。

如图4所示，以控制一路负载为例，继电器开断控制电路包括集成电路IC1B、电阻R2、R3、三极管Q1、继电器J1和热敏电阻NTC1。IC1B是反向放大器，当集成电路IC2第3脚电压E为低电平时，IC1B的7脚输出高电平，三极管Q1导通，继电器J1吸合，其常开触点3和5相连，24V电源电路经热敏电阻NTC1给负载供电。

如图5所示，仍以控制一路负载为例，当延时开关电路中电容C1、电阻R7充电到大于2/3电源（5V）的电压时，集成电路IC2第3脚E便维持在高电平状态， IC1B的7脚输出低电平，三极管Q1截止，继电器J1释放，其常闭触点3和4相连，24V电源电路经常闭触点3和4给负载供电，热敏电阻NTC1是与常闭触点并联的且电阻比常闭触点大，没有电流通过。

如图3所示，电压比较器包括集成电路IC1A、电阻R1、R6、二极管D1。在实施例中，如果在电路正常工作过程中，关断电源并在较短的时间里重新开启电源，集成电路IC2（555）第2、6脚电压不能马上释放掉，所以IC2的第3脚E输出电压为高电平，三极管Q1截止，继电器J1释放，电流仍然由继电器常闭触点3和4供给，同样会产生浪涌电流。当采用了电压比较器以后，能做到电源关断或开启，都对IC2第2、6脚电压迅速放电。其工作过程：1）、上电过程：当24V直流电源电路供电后，即有5V稳压电路输出5V电压加到了IC1A负输入端A，24V电压由R1、R6分压加到IC1A正输入端B，由于R1、R6的分压作用，在24V电压上升过程中，A点电位高于B点电位，IC1A第1脚C首先输出为零，二极管D1正向导通，迅速把IC2第2、6脚D的电压拉低，实现对IC2第2、6脚电压的瞬时清零，IC2的第3脚E输出电压为零，继电器J1吸合，电流通过热敏电阻（NTC1）供电，限制了浪涌。随着24V电压的上升，B点电位也上升，（这个电位与R1、R6的分压比有关），当B点电位大于A点电位时，IC1A第1脚C就输出高电位（5V），二极管D1反向截止，电容器C1通过R7充电（实施例中充电时间约4秒），达2/3电源（5V）电压时，IC2第3脚输出端E跳变为高电平，IC1B、IC1C输出低电平，三极管Q1截止，继电器J1释放。2）、断电过程：当电源断电后，24V电压开始下降，5V电压维持不变，当24V电压下降到15V时，由于R1、R6的分压作用，B点电位低于5V，A点电位维持在5V，IC1A第1脚C输出为零，二极管D1正向导通，迅速把IC2第2、6脚D的电压拉低，实现了瞬时清零。下一次启动时，IC1A输出低电平，对IC2的2、6脚实行瞬时清零，继电器J1吸合→电流通过热敏电阻NTC1供电（消除浪涌的过程）→IC1A输出高电平→IC2的2、6脚D维持高电平→IC2第3脚E端高电平→IC1B、IC1C输出低电平→Q1截止→继电器J1释放，继电器的常闭触点3和4相连，24V电源经常闭触点3和4给负载供电，热敏电阻NTC1退出工作程序。

需要说明的是，本发明可应用在各种大浪涌的电路和LED驱动电路中，例如图1中所述负载电路即为LED驱动电路。电路中电阻R1、R6；电容C1、电阻R7、热敏电阻NTC1…..NTCn等参数都可以根据输入电压、最大电流等因素配取；电压比较器亦可以用电流互感器方式改为电流比较器运用在本发明中。

由上描述可见，本发明通过电压比较器、延时开关电路、瞬时清零电路、继电器开断控制电路，热敏电阻NTC1和输入、输出端子形成了电路开关过程中的浪涌控制工作程序。降低了电源成本、减少了能源消耗、排除了元器件热敏电阻NTC的损坏、控制了开机时的浪涌、大幅度减小供电线路的线径、电路结构简单，成本低廉，具有普遍的实用性和良好的经济技术效率。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本发明所公开的范围之内。同时，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。此外，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。 

Claims (8)

1.一种新型浪涌控制电路，包括对应各路负载的热敏电阻NTC，其特征是，所述电路还包括设置的直流电源电路、5V稳压电路、电压比较器，延时开关电路、继电器开断控制电路；直流电源电路接交流电源，直流电源电路的一路输出接与热敏电阻NTC并联继电器常闭触点后接负载，第二路接5V稳压电路供电压比较器、延时开关电路和继电器开断控制电路，第三路供电压比较器；电压比较器的输出端接延时开关电路的输入端，延时开关电路的输出端接继电器开断控制电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的新型浪涌控制电路，其特征是，所述的电压比较器包括集成电路IC1A、电阻R1、R6、二极管D1；电阻R1与电阻R6串联，形成分压电路，R1的一端接比较的直流电源电路输出端电压，R6的另一端接地，R1与R6的分压点接集成电路IC1A的正输入端；集成电路IC1A的负输入端接5V稳压电路作为基准电压，集成电路IC1A的输出端接二极管D1的负端，二极管D1的正端接延时开关电路中集成电路IC2的电压比较输入端。

3.根据权利要求1所述的新型浪涌控制电路，其特征是，所述的延时开关电路包括集成电路IC2、电容C1、电阻R7；电容C1和电阻R7串接，串接点接集成电路IC2的电压比较输入端，电容C1的另一端接5V稳压电路，电阻R7的另一端接地，集成电路IC2的输出端至少分别连接继电器开断控制电路中两路集成电路IC1B、IC1C的负输入端。

4.根据权利要求1所述的新型浪涌控制电路，其特征是,所述的延时开关电路中的集成电路IC2采用555时基电路。

5.根据权利要求1所述的新型浪涌控制电路，其特征是，所述的继电器开断控制电路至少两路，包括集成电路IC1B、IC1C、电阻R2、R3、R4、R5三极管Q1、Q2、继电器J1 、J2和热敏电阻NTC1、NTC2；电阻R2、R3串接，串接点接集成电路IC1B、IC1C的正端，电阻R2的另一端接5V稳压电路，电阻R3的另一端接地，IC1B、IC1C的输出分别经电阻R4、R5连接三极管Q1、Q2的基极，三极管Q1、Q2的集电极分别接接继电器J1、J2线圈的一端，其另一端接5V稳压电路。

6..根据权利要求5所述的新型浪涌控制电路，其特征是，所述的继电器开断控制电路中的热敏电阻NTC1、NTC2采用50D-9。

7.根据权利要求2、5所述的新型浪涌控制电路，其特征是，所述的电压比较器中的集成电路IC1A、继电器开断控制电路中的集成电路IC1B、C采用Im324。

8.根据权利要求1所述的新型浪涌控制电路，其特征是,所述的5V稳压电路由集成电路7805及外围电路构成。

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