CN111384845A - 一种输入浪涌电流抑制电路 - Google Patents

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胡景文
陈年瑞
江锋
刘政
袁洋波
王盼
侯新峰
张明
郭治国
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Abstract

本发明公开了一种输入浪涌电流抑制电路，包括限流电阻、电磁继电器、电源转换电路、延时控制电路、输出延时控制电路。该电路交流和直流场合供电均可适用。所述的电路在上电时，前端供电电源输入经限流电阻，对电源转换电路中的大电容进行缓充电，达到对输入浪涌电流抑制的目的，同时电源延时控制电路和输入延时控制电路均为延时状态，保证电源转换电路未工作以及电源输出未有负载功率产生。所述的电路在大电容充电完成后，电源延时控制电路开始对电源转换电路进行启动，输出正常电压控制电磁继电器闭合从而短接了限流电阻进入了正常工作模式，完成输入浪涌电流抑制后打开输出延时控制电路，电路上电完成进入正常工作状态。

Description

一种输入浪涌电流抑制电路
技术领域
本发明涉及一种输入浪涌电流抑制电路，尤其是防止二次浪涌电流的输入浪涌电流抑制电路。
背景技术
浪涌电流指开关电源接通瞬间，流入开关电源的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远大于稳态工作电流。虽然现在电源的适应性越来越好，但是在某些场合，如断电时供电电源由UPS供电的情况下，UPS功率一般不大，那么输入浪涌电流成为电源的一项重要指标，在供电电源为小功率电源时，输入浪涌电流随之要求较小，否则会导致电源延迟上电或者完全不能上电呈现反复重启的状态，最终影响设备的正常运行。
要抑制输入浪涌电流，最简单也最常用的方法为在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻，这种方法的缺点是受环境温度影响较大、上电后在NTC热敏电阻上有功率损耗等。针对简单的串联NTC热敏电阻的缺点改进方法为将NTC热敏电阻更换为水泥电阻，同时加入继电器控制，在上电后继电器工作将水泥电阻两端直接导通，此方案不受温度的影响，且上电后相当于对电阻直接短接无功率的损耗，但缺点有会产生二次浪涌，特别在浪涌电流指标要求越小时，会采取增大水泥电阻的阻值来进行限流，电容的充电电压压差变大，则二次浪涌电流会越大，输入浪涌电流抑制的效果适得其反。因此有必要研制一种输入浪涌电流抑制电路。
发明内容
本发明要解决技术问题是提供一种输入浪涌电流抑制电路，解决在供电电源为小功率电源时的设备启动问题，采用该电路能够抑制输入端浪涌电流，尤其是在供电电源为小功率电源时，满足较小的浪涌电流指标，且能够有效防止二次浪涌电流的抑制电路。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种输入浪涌电流抑制电路，其特征在于，如图1包括限流电阻、电磁继电器、电源转换电路、延时控制电路、输出延时控制电路。该电路交流和直流场合供电均可适用。
所述的电路在上电时，前端供电电源输入经限流电阻，对电源转换电路中的大电容进行缓充电，达到对输入浪涌电流抑制的目的，同时电源延时控制电路和输入延时控制电路均为延时状态，保证电源转换电路未工作以及电源输出未有负载功率产生。
所述的电路在大电容充电完成后，电源延时控制电路开始对电源转换电路进行启动，输出正常电压控制电磁继电器闭合从而短接了限流电阻进入了正常工作模式，完成输入浪涌电流抑制后打开输出延时控制电路，电路上电完成进入正常工作状态。
具体应用时，电源转换电路由于有电源延时控制电路，在大电容充电时，电源转换电路静态功耗很小可忽略，由此电阻两端的压降在大电容充电完成后基本为零，能够很好的防止压降产生二次浪涌电流。电源工作后，由于后端有输出的延时控制电路，能够很好的防止负载过大导致的浪涌电流。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种输入浪涌电流抑制电路，解决在供电电源为小功率电源时的设备启动问题，采用该电路能够抑制输入端浪涌电流，尤其是在供电电源为小功率电源时，满足较小的浪涌电流指标，且能够有效防止二次浪涌电流的抑制电路。
该输入浪涌电流抑制电路具有如下优势：
1)抑制了输入浪涌电流，保证了设备的正常上电启动；
2)有效防止了二次浪涌，保证了设备不会因为二次浪涌电流导致的功率过大而反复重启；
3)仅在电容充电时在电阻上消耗了能量，减小了工作时的能量损耗。
附图说明
图1为本发明的总体框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，包括限流电阻、电磁继电器、电源转换电路、延时控制电路、输出延时控制电路。该电路交流和直流场合供电均可适用。
所述的电路在上电时，前端供电电源输入经限流电阻，对电源转换电路中的大电容进行缓充电，达到对输入浪涌电流抑制的目的，同时电源延时控制电路和输入延时控制电路均为延时状态，保证电源转换电路未工作以及电源输出未有负载功率产生。
所述的电路在大电容充电完成后，电源延时控制电路开始对电源转换电路进行启动，输出正常电压控制电磁继电器闭合从而短接了限流电阻进入了正常工作模式，完成输入浪涌电流抑制后打开输出延时控制电路，电路上电完成进入正常工作状态。
具体应用时，电源转换电路由于有电源延时控制电路，在大电容充电时，电源转换电路静态功耗很小可忽略，由此电阻两端的压降在大电容充电完成后基本为零，能够很好的防止压降产生二次浪涌电流。电源工作后，由于后端有输出的延时控制电路，能够很好的防止负载过大导致的浪涌电流。
其详细原理介绍如下，按功能可分为四部分：
(1)、限流电阻根据电源前端如UPS限定的浪涌电流决定，交流电压需要由有效值转换成峰值，直流电压可直接根据电压和要求的输入浪涌电流大小来计算电阻的阻值和功率。限流电阻如图一端连接在供电电源的正极，一端连接至电源转换电路的正极，前端供电电源输入的负极直接与电源转换电路的负极相连。
(2)、电磁继电器在大电容未充电时由于继电器线圈未受控制触点为断开状态，充电完成后由电源转换电路输出控制继电器线圈启动触点闭合，即将限流电阻的两端直接短接。电磁继电器线圈连接至电源转换电路的输出，在电源延时控制电路打开电源转换电路后线圈工作触点闭合，电磁继电器的触点直接与限流电阻连接。
(3)、电源控制延时电路，可将光耦通过RC延时控制完成，延时的时间根据电容的充电时间决定，光耦起到了前后端隔离的作用。二次浪涌电流为电磁继电器导通时由于限流电阻有压降而导致电容需要充电补充压降部分的能量而产生，该电路将电源转换电路延时启动，当电容充电完成后，电源转换电路的静态电流一般很小，电源转换电路和限流电阻为串联，电流与电源转换电流静态电流相同，限流电阻两端的压降基本为零，电容无需补充因限流电阻引起的压降的能量，有效的防止了二次浪涌电流的产生。从实际测试结果可以看出，仅对电容进行了充电，延时过程中电阻消耗的功率很小。
(4)、电源转换电路，根据输出的电压和要转换成的电压选取，可选通用的带启动控制的电源转换模块，要求静态电流小，由此在延时控制启动时可以减小功率的消耗，电源转换电路的的启动控制连接至电源控制延时电路，输出连接至电磁继电器线圈控制端和电源输出延时控制电路。
(5)、电源输出延时控制电路连接至负载设备，通过大功率MOS管加RC延时实现，延时的时间在电磁继电器启动之后，即电磁继电器接通限流电阻，电路已进入正常工作稳定状态，此时再接通负载不会对前端电路有影响，有效的防止了二次浪涌电流的产生。

Claims (3)

1.一种输入浪涌电流抑制电路，其特征在于，包括限流电阻、电磁继电器、电源转换电路、延时控制电路和输出延时控制电路，所述的限流电阻、电源转换电路和延时控制电路依次串联，所述的电磁继电器并联于限流电阻处，延时控制电路的输出端连接至电源转换电路，电源转换电路的输出端连接至电磁继电器。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在上电时，前端供电电源输入经限流电阻，对电源转换电路中的大电容进行缓充电，达到对输入浪涌电流抑制的目的，同时电源延时控制电路和输入延时控制电路均为延时状态，保证电源转换电路未工作以及电源输出未有负载功率产生。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的电路在大电容充电完成后，电源延时控制电路开始对电源转换电路进行启动，输出正常电压控制电磁继电器闭合从而短接了限流电阻进入了正常工作模式，完成输入浪涌电流抑制后打开输出延时控制电路，电路上电完成进入正常工作状态。
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