CN110649798A - 一种电压变换器及其浪涌电流限制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浪涌电流限制装置，由于可控开关在刚开始导通时处于高阻抗的状态，可以有效地限制回路中的浪涌电流，且由于可控开关可以在处理器的控制下以预设速率均匀地打开至完全导通状态，在此过程中可控开关的阻抗会逐渐减小最后接近与零，不至于因为阻抗的突变而导致电压跃变从而再次产生浪涌电流，本发明有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件。本发明还公开了一种电压变换器，具有如上浪涌电流限制装置相同的有益效果。

Description

一种电压变换器及其浪涌电流限制装置
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种浪涌电流限制装置，本发明还涉及一种电压变换器。
背景技术
在电压变换器启动瞬间，需要首先对自身内部的滤波电容进行充电，会产生一个很大的浪涌电流，浪涌电流会严重污染供电网络，甚至对电路中的其他元器件造成损坏，现有技术中通常会在滤波电容的供电线路上串接一个电阻，同时还会在该电阻两端并联一个开关，在电源刚上电的时候，开关处于断开状态，电阻可用于分压以减小浪涌电流，在电容充满电的时候需要将开关闭合以提高供电效率，但是电阻所分电压会瞬间施加在电容上从而再次产生一个较高的浪涌电流，仍然可能会损坏相关器件，浪涌电流限制效果较差。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种浪涌电流限制装置，有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件；本发明的另一目的是提供一种包括上述浪涌电流限制装置的电压变换器，有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种浪涌电流限制装置，应用于电压变换器，包括：
第一端用于与所述电压变换器的滤波电容连接，第二端用于与所述电压变换器的电源连接的可控开关；
与所述可控开关的控制端连接的处理器，用于在所述电源上电时控制所述可控开关开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
优选地，该浪涌电流限制装置还包括：
与所述处理器连接的人机交互装置，用于用户通过其主动控制所述可控开关的导通状态。
优选地，所述人机交互装置为人机界面HMI。
优选地，所述预设速率为在200ms内由开始导通均匀打开至完全导通。
优选地，所述可控开关为三极管，则所述三极管的基极作为所述可控开关的控制端。
优选地，所述处理器为微控制单元MCU。
优选地，所述处理器的电源为所述电压变换器的电源；
则所述处理器具体用于在自身上电时控制所述可控开关开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电压变换器，包括如上任一项所述的浪涌电流限制装置。
本发明提供了一种浪涌电流限制装置，由于可控开关在刚开始导通时处于高阻抗的状态，可以有效地限制回路中的浪涌电流，且由于可控开关可以在处理器的控制下以预设速率均匀地打开至完全导通状态，在此过程中可控开关的阻抗会逐渐减小最后接近与零，不至于因为阻抗的突变而导致电压跃变从而再次产生浪涌电流，本发明有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件。
本发明还提供了一种电压变换器，具有如上浪涌电流限制装置相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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附图。
图1为本发明提供的一种浪涌电流限制装置的结构示意图；
图2为本发明提供的另一种浪涌电流限制装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种浪涌电流限制装置，有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件；本发明的另一核心是提供一种包括上述浪涌电流限制装置的电压变换器，有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
请参考图1，图1为本发明提供的一种浪涌电流限制装置的结构示意图，包括：
第一端用于与电压变换器的滤波电容连接，第二端用于与电压变换器的电源连接的可控开关1；
与可控开关1的控制端连接的处理器2，用于在电源上电时控制可控开关1开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
具体的，可控开关1的第一端以及第二端可以串联于滤波电容供电回路中的任何位置，连接可控开关1的目的在于通过导通状态的变化来呈现不同的阻抗状态并分掉不同大小的电压，以便更好地限制浪涌电流，因此其只要串联于滤波电容的供电回路中即可，并不限定具体的串接位置。
其中，电源上电时即会产生一个较大的浪涌电流，因此处理器2在电源上电池便可以控制可控开关1开始导通，此时可控开关1由于处于微导通状态，因此其呈现出较大的阻抗，其也能够分担较大的电压，因此回路中产生的浪涌电流的大小被有效限制，处理器2可以控制可控开关1以预设速率均匀打开至完全导通状态，在这个过程中，与现有技术中通过开关的通断直接接入/短接定值电阻不同，可控开关1的导通状态的变化是比较缓慢的，因此可控开关1所呈现的阻抗也是缓慢地由大变小的，在此种情况下，可控开关1在最开始导通时所分担的那一部分大电压便不会直接加在滤波电容两端，也就不会像现有技术中那样产生再一次的浪涌电流，很好地保护了电路中的相关器件不受损坏，节省了维修以及更换成本。
本发明提供了一种浪涌电流限制装置，由于可控开关在刚开始导通时处于高阻抗的状态，可以有效地限制回路中的浪涌电流，且由于可控开关可以在处理器的控制下以预设速率均匀地打开至完全导通状态，在此过程中可控开关的阻抗会逐渐减小最后接近与零，不至于因为阻抗的突变而导致电压跃变从而再次产生浪涌电流，本发明有效地限制了电压变换器中的浪涌电流，保护了相关器件。
为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的另一种浪涌电流限制装置的结构示意图，在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，该浪涌电流限制装置还包括：
与处理器2连接的人机交互装置3，用于用户通过其主动控制可控开关1的导通状态。
具体的，考虑到在某些情况下，处理器2中控制可控开关1的程序发生了紊乱，无法自动地对可控开关1的导通状态进行控制，或者工作人员有主动控制可控开关1的需求，此种情况下用户便可以通过人机交互装置3主动地通过处理器2来控制可控开关1的导通状态，包括主动地控制可控开关1的开始导通的时间以及导通速率等，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，人机交互装置3为HMI(Human Machine Interface，人机界面)。
具体的，HMI具有体积小、价格低以及操作方便等优点。
当然，除了HMI外，人机交互装置3还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，预设速率为在200ms内由开始导通均匀打开至完全导通。
具体的，200ms可以保证可控开关1的阻抗状态变化率较小，此种情况下，由于阻抗的变化率较小，回路中的跃变电压便不会很大，不会出现再一次的浪涌电流，可靠性较好。
当然，除了200ms内由开始导通均匀打开至完全导通外，预设速率还可以为其他具体情况，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，可控开关1为三极管，则三极管的基极作为可控开关1的控制端。
具体的，三极管具有体积小、价格低以及寿命长等优点。
当然，除了三极管外，可控开关1还可以为其他类型，例如MOS(Metal OxideSemiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)管等，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，处理器2为微控制单元MCU。
具体的，MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)具有体积小、价格低以及处理速度快等优点。
当然，除了MCU外，处理器2还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，处理器2的电源为电压变换器的电源；
则处理器2具体用于在自身上电时控制可控开关1开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
具体的，处理器2可以将电压变换器的电源作为自身的电源，如此一来，在电压变换器的电源上电时，同时会给处理器2供电，相当于处理器2一上电的瞬间(等同于电压变换器上电)便可以开始控制可控开关1以预设速率均匀打开至完全导通状态，无需设置额外的检测电压变换器上电的装置，节省了成本。
当然，处理器2的电源也可以为自身独立的电源，此种情况下，还需要设置额外的检测电压变换器上电的装置，或者由工作人员来触发某个开关来告知处理器2电压变换器开始上电，本发明实施例在此不做限定。
本发明还提供了一种电压变换器，包括如上任一项的浪涌电流限制装置。
对于本发明实施例提供的电压变换器的介绍请参照前述实施例中的浪涌电流限制装置实施例，本发明实施例在此不做限定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种浪涌电流限制装置，应用于电压变换器，其特征在于，包括：
第一端用于与所述电压变换器的滤波电容连接，第二端用于与所述电压变换器的电源连接的可控开关；
与所述可控开关的控制端连接的处理器，用于在所述电源上电时控制所述可控开关开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
2.根据权利要求1所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，该浪涌电流限制装置还包括：
与所述处理器连接的人机交互装置，用于用户通过其主动控制所述可控开关的导通状态。
3.根据权利要求2所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，所述人机交互装置为人机界面HMI。
4.根据权利要求1所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，所述预设速率为在200ms内由开始导通均匀打开至完全导通。
5.根据权利要求1所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，所述可控开关为三极管，则所述三极管的基极作为所述可控开关的控制端。
6.根据权利要求1所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，所述处理器为微控制单元MCU。
7.根据权利要求1至6任一项所述的浪涌电流限制装置，其特征在于，所述处理器的电源为所述电压变换器的电源；
则所述处理器具体用于在自身上电时控制所述可控开关开始导通，并以预设速率均匀打开至完全导通状态。
8.一种电压变换器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的浪涌电流限制装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101834539A (zh) * 2010-05-27 2010-09-15 浙江大学 宽输出电压范围的高效率ac/dc组合变流器
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