CN108199568A - 一种抑制浪涌电流电路 - Google Patents

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贾高松
赵飞豹
罗强
张朋年
胡卫华
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Abstract

本发明公开了一种抑制浪涌电流电路，主要解决现有桥式整流滤波电路中上电瞬间的浪涌电流问题。它包括交‑直流变换电路、限流电路、驱动电路和直流转直流电源。交‑直流变换电路将交流电能转换为直流电能，并提供给限流电路和驱动电路；限流电路将电容充电电流进行箝位；当电容电压上升到直流转直流电源正常工作后由电源触发驱动电路；驱动电路使得限流电路短路。本发明抑制浪涌电流电路浪涌电流可调，浪涌电流不随温度变化而变化，且电路可靠、可应用于大功率开关电源中。

Description

一种抑制浪涌电流电路
技术领域
本发明属于电源技术领域，具体涉及一种桥式整流滤波电路中的抑制浪涌电流电路。
背景技术
电子技术的发展，使得电源的输出功率越来越大。对于交流转直流电源的整流桥后端滤波电容也变得越来越大，大多数开关电源通常采用热敏电阻或者共模电感来降低开关电源加电瞬间产生较高的浪涌电流。浪涌电流主要是由滤波电容充电产生，在开关电源的开关管上电导通瞬间，电容对交流电呈现低阻抗特性。如果不采取保护措施，则输入浪涌电流的峰值电流将远远大于稳态输入电流，危害电源的可靠性和安全性，降低开关电源的使用寿命。
现有串联热敏电阻(NTC)的方式，利用上电瞬间热敏电阻的阻值限制浪涌电流，稳态后热敏电阻阻值减小降低热敏电阻的损耗，这种方法相对比较简单，但是受自身损耗及高温启动性差的限制，一般只适合500W以下且对电源使用要求不高的场合。而采用在滤波电容前接共模电感抑制浪涌电流的方式体积过大，实用性特别差。因此，一个实用性高的抑制浪涌电路是本发明要解决的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明为了解决现有桥式整流滤波电路中上电瞬间的浪涌电流问题，提供一种抑制浪涌电流电路，以降低上电瞬间电流对滤波电容的冲击，满足开关电源发展的要求。
技术方案
一种抑制浪涌电流电路，其特征在于包括：
交-直流变换电路，用于将来自电网的交流电转换为直流电压并提供给限流电路、驱动电路和直流转直流电源模块；
限流电路，用于限制整流桥上电瞬间对滤波电容的充电电流；
驱动电路，用于驱动限流电路中的晶闸管；
直流转直流电源，用于把经过整流桥变换后的交流电转换成所需的直流电；
所述驱动电路的输入端与直流转直流电源的输出端连接，驱动电路的输出端与限流电路连接。
所述的交-直流变换电路包括一个整流桥D1和滤波电容C1，整流桥D1的负端与滤波电容C1负端连接；整流桥D1的正端与限流电阻R1其中一端、晶闸管Q1的阳极和晶闸管Q1的门极续流电阻R3连接。
所述的限流电路包括一个限流电阻R1和晶闸管Q1；限流电阻R1的一端与整流桥D1的正端和晶闸管Q1的阳极连接，还与晶闸管Q1的门极续流电阻R3连接；限流电阻R1的另一端与滤波电容C1的正端和直流转直流电源A1的正端连接，还与晶闸管Q1的阴极和门极开通电阻R2的一端连接。
所述的驱动电路包括一个光隔离驱动芯片U1、一个限流电阻R4、一个导通续流电阻R3和一个门极开通电阻R2；限流电阻R4的一端与直流转直流电源A1的输出正端连接，另一端与光隔离驱动芯片U1的输入正端连接；光隔离驱动芯片U1的输入负端与直流转直流电源A1的负端连接；光隔离驱动芯片U1的一端与门极续流电阻R3连接，另一端与电阻R2和晶闸管Q1的门极连接。
有益效果
本发明提出的一种抑制浪涌电流电路，交-直流变换电路将交流电能转换为直流电能，并提供给限流电路和驱动电路；限流电路将电容充电电流进行箝位；当电容电压上升到直流转直流电源正常工作后由电源触发驱动电路；驱动电路使得限流电路短路。本发明抑制浪涌电流电路浪涌电流可调，浪涌电流不随温度变化而变化，且电路可靠、可应用于大功率开关电源中。有益效果如下：
(1)本发明与现有抑制方式比较，安全可靠扩展了开关电源应用范围。
(2)本发明与应用电源结合，驱动电路结构简单，体积小。
附图说明
图1为本发明提供的抑制浪涌电流电路框图；
图2为本发明提供的抑制浪涌电流电路原理图；
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
参照图1，本发明提供了一种抑制浪涌电流电路，应用于交流转直流电源。交流转直流电路包括整流桥D1和滤波电容C1。电容C1作为储能滤波给直流转直流电源A1提供输入。整流桥D1将输入的交流电转换成直流电。直流转直流电源A1将整流桥D1转换的直流电变换成所要求的另一种直流电。
限流电路串接于整流桥D1和直流转直流电源A1之间，并与驱动电路连接。
驱动电路的输入端与直流转直流电源A1的输出端连接，驱动电路的输出端与限流电路连接。
直流转直流电源A1，用于把经过整流桥变换后的交流电转换成所需的直流电。用于触发驱动电路中的光隔离驱动芯片。
所述的限流电路串接到交-直流变换电路与滤波电容之间；并作为直流转直流电源的输入；
所述的直流转直流电源与驱动电路的限流电阻和光隔离芯片连接；
所述驱动电路与限流电阻和晶闸管连接。
参照图2，本发明各单元电路的结构及原理描述如下：
交流转直流电路，包括但不限于整流桥D1和滤波电容C1。滤波电容C1的正端与直流转直流电源A1的输入正端、滤波电容C1的负端与直流转直流电源A1的输入负端连接给电源A1提供输入。
限流电路，包括但不限于电阻R1和晶闸管Q1；电阻R1的两端与晶闸管Q1的阳极和阴极并联，并联端其一与整流桥D1的正端连接，另一端作为直流转直流电源A1的输入。通过电阻R1可以限制后级滤波电容的充电电流，当晶闸管Q1触发后使电阻R1短路，从而降低电阻R1上的损耗。
驱动电路，包括但不限于电阻R2、R3、R4和光隔离驱动芯片U1；驱动电路的限流电阻R4一端与光隔离驱动芯片U1输入正端连接，另一端与直流转直流电源A1输出正端连接，光隔离驱动芯片U1的输入负端与直流转直流电源A1的负端连接；光隔离驱动芯片U1输出的一端与门极续流电阻R3连接，门极续流电阻R3另一端与晶闸管Q1的阳极连接；光隔离驱动芯片U1输出的另一端与门极开通电阻R2的一端和晶闸管Q1的门极连接，门极开通电阻R2的另一端与晶闸管Q1的阴极和滤波电容C1的正端连接。驱动电路接受到直流转直流电源的触发电压，使得限流电路中的晶闸管导通。

Claims (4)

1.一种抑制浪涌电流电路，其特征在于包括：
交-直流变换电路，用于将来自电网的交流电转换为直流电压并提供给限流电路、驱动电路和直流转直流电源模块；
限流电路，用于限制整流桥上电瞬间对滤波电容的充电电流；
驱动电路，用于驱动限流电路中的晶闸管；
直流转直流电源，用于把经过整流桥变换后的交流电转换成所需的直流电；
所述驱动电路的输入端与直流转直流电源的输出端连接，驱动电路的输出端与限流电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种抑制浪涌电流电路，其特征在于所述的交-直流变换电路包括一个整流桥D1和滤波电容C1，整流桥D1的负端与滤波电容C1负端连接；
整流桥D1的正端与限流电阻R1其中一端、晶闸管Q1的阳极和晶闸管Q1的门极续流电阻R3连接。
3.根据权利要求1所述的一种抑制浪涌电流电路，其特征在于所述的限流电路包括一个限流电阻R1和晶闸管Q1；限流电阻R1的一端与整流桥D1的正端和晶闸管Q1的阳极连接，还与晶闸管Q1的门极续流电阻R3连接；限流电阻R1的另一端与滤波电容C1的正端和直流转直流电源A1的正端连接，还与晶闸管Q1的阴极和门极开通电阻R2的一端连接。
4.根据权利要求1所述的一种抑制浪涌电流电路，其特征在于所述的驱动电路包括一个光隔离驱动芯片U1、一个限流电阻R4、一个导通续流电阻R3和一个门极开通电阻R2；限流电阻R4的一端与直流转直流电源A1的输出正端连接，另一端与光隔离驱动芯片U1的输入正端连接；光隔离驱动芯片U1的输入负端与直流转直流电源A1的负端连接；光隔离驱动芯片U1的一端与门极续流电阻R3连接，另一端与电阻R2和晶闸管Q1的门极连接。
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