CN113904530A - 一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路 - Google Patents

一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路 Download PDF

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庄勤锋
胡国勤
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Abstract

本发明涉及一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，该调节电路接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的调节电路包括电容C1、电容C2、可控硅Q1、电阻R1、二极管D2和电源VCC，所述的电容C1和电容C2并联后接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的电阻R1接在电容C1和电容C2之间，所述的二极管D2的正极与电容C1连接，负极与电容C2连接，所述的可控硅Q1的阳极与电容C2连接，阴极与电容C1连接，控制极与电源VCC连接。与现有技术相比，本发明具有解决了可控硅SCR驱动丢失后损坏电源的问题等优点。

Description

一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路
技术领域
本发明涉及一种开关电源，尤其是涉及一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路。
背景技术
通常开关电源的开机浪涌电流非常大，常见抑制方案采用一个小阻值的NTC做限流，但是在热态做开机这个NTC电阻几乎没有限制作用。多台电源输入并联后浪涌电流叠加很大，可能引起线路烧毁或断路器跳闸。一些特殊场合，比如防爆场合，需要对开关电源的浪涌电流I^2t做严格限制，常用限制方案如下：
方案一：采用双向可控硅串联在输入端，用过零检测的光控硅控制可控硅的导通。这样交流输入时，可控硅天然的在0度角导通，浪涌电流很小。
方案一的缺点非常明显，需要一个昂贵的光控硅，且只适合交流输入，如果开关电源使用直流输入情况下，此方案没有效果，即存在昂贵、应用面窄等问题。
方案二：在整流桥后串联单项可控硅(并联一个固定电阻)，再做一个辅助供电部分单独给可控硅供电，开机时回路中的这个固定电阻限制了浪涌电流，延迟一个固定时间后，再导通可控硅。
方案二需要一个单独给可控硅供电的单元。同时还有致命的弱点，如果可控硅供电绕组在电源停止工作后，引起可控硅驱动丢失，那么固定电阻将串联在回路中，若此时有大的雷击电流注入，在此电阻上产生几百伏的压降，会损坏整个电源。即有致命隐患、同时需要增加独立可控硅驱动供电单元。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，该电路解决了可控硅SCR驱动丢失后损坏电源的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，该调节电路接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的调节电路包括电容C1、电容C2、可控硅Q1、电阻R1、二极管D2和电源VCC，所述的电容C1和电容C2并联后接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的电阻R1接在电容C1和电容C2之间，所述的二极管D2的正极与电容C1连接，负极与电容C2连接，所述的可控硅Q1的阳极与电容C2连接，阴极与电容C1连接，控制极与电源VCC连接。
优选地，所述的电容C1与电容C2的容值比为1:10000至1:2，优选为1:100。
优选地，所述的PFC电路采用有源PFC电路。
优选地，所述的有源PFC电路包括电感L1、MOS管Q2和二极管D1，所述的电感L1分别与MOS管Q2的漏极、二极管D1的正极连接，所述的二极管D1的负极分别与电容C1的正极、电容C2的正极连接。
优选地，所述的DCDC电路包括变压器和MOS管Q3，所述的变压器的原边线圈分别与电容C2的正极、MOS管Q3的漏极连接。
优选地，所述的变压器的副边线圈通过二极管D4输出。
优选地，所述的电源VCC的绕组Nvcc与变压器的原边线圈线性耦合。
优选地，所述的绕组Nvcc一端通过二极管D3与电源VCC的输入端连接，所述的绕组Nvcc另一端与MOS管Q3的源极连接。
优选地，所述的PFC电路升压工作时通过可控硅Q1对电容C2充电，电容C2通过二极管D2对电容C1放电。
优选地，所述的VCC电源驱动可控硅Q1导通，电容C1和电容C2并联，保证功率回路满功率正常工作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)解决了可控硅SCR驱动丢失后损坏电源的问题。即使电源停止工作，没有驱动电压(同时流过SCR电流小于维持电流)，浪涌首先注入到小电容中，在限制浪涌电流的电阻上产生很小压降。不会造成电源失效。
2)无需单独可控硅供电单元，采用电源IC的VCC即可。
附图说明
图1为本发明的具体电路图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，该调节电路接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的调节电路包括电容C1、电容C2、可控硅Q1、电阻R1、二极管D2和电源VCC，所述的电容C1和电容C2并联后接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的电阻R1接在电容C1和电容C2之间，所述的二极管D2的正极与电容C1连接，负极与电容C2连接，所述的可控硅Q1的阳极与电容C2连接，阴极与电容C1连接，控制极与电源VCC连接。
所述的PFC电路采用有源PFC电路。所述的有源PFC电路包括电感L1、MOS管Q2和二极管D1，所述的电感L1分别与MOS管Q2的漏极、二极管D1的正极连接，所述的二极管D1的负极分别与电容C1的正极、电容C2的正极连接。
所述的DCDC电路包括变压器和MOS管Q3，所述的变压器的原边线圈分别与电容C2的正极、MOS管Q3的漏极连接。所述的变压器的副边线圈通过二极管D4输出。所述的电源VCC的绕组Nvcc与变压器的原边线圈线性耦合。所述的绕组Nvcc一端通过二极管D3与电源VCC的输入端连接，所述的绕组Nvcc另一端与MOS管Q3的源极连接。
本发明把开关电源的PFC输出的滤波大电容，分成两个电容并联，一个小电容直接接功率回路，在功率回路工作后，产生IC供电的电压，用此电压驱动SCR，让SCR并联一个大的电容。这样开关电源开机瞬间，回路中只有一个小的电容，这样开机瞬间浪涌电流I^2t很小，功率转换单元在做开机软启过程，同时回路通过一个固定电阻给大电容充电。在功率转换单元开启后，可控硅驱动得电导通，大电容和小电容并联工作。
具体工作过程如下：
如图1所示，PFC后面电容用C1和C2，两个电容间有电阻R1、D2、Q1。在开关电源上电时，回路中只有一个小电容C1，同时通过R1给C2充电。开关电源功率回路在C1得电后，开始软启工作，软启过程中(通常大于500ms)，变压器绕组VCC得电，控制IC工作，同时VCC驱动可控硅Q1，SCR Q1导通后，电容C1和C2并联，保证功率回路满功率正常工作。PFC工作升压工作时通过Q1对C2充电，C2通过二极管D2对C1放电。这样物理上C2和C1并联。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，该调节电路接在PFC电路和DCDC电路之间，其特征在于，所述的调节电路包括电容C1、电容C2、可控硅Q1、电阻R1、二极管D2和电源VCC，所述的电容C1和电容C2并联后接在PFC电路和DCDC电路之间，所述的电阻R1接在电容C1和电容C2之间，所述的二极管D2的正极与电容C1连接，负极与电容C2连接，所述的可控硅Q1的阳极与电容C2连接，阴极与电容C1连接，控制极与电源VCC连接。
2.根据权利要求1所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的电容C1与电容C2的容值比为1:10000至1:2，优选为1:100。
3.根据权利要求1所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的PFC电路采用有源PFC电路。
4.根据权利要求3所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的有源PFC电路包括电感L1、MOS管Q2和二极管D1，所述的电感L1分别与MOS管Q2的漏极、二极管D1的正极连接，所述的二极管D1的负极分别与电容C1的正极、电容C2的正极连接。
5.根据权利要求1所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的DCDC电路包括变压器和MOS管Q3，所述的变压器的原边线圈分别与电容C2的正极、MOS管Q3的漏极连接。
6.根据权利要求5所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的变压器的副边线圈通过二极管D4输出。
7.根据权利要求5所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的电源VCC的绕组Nvcc与变压器的原边线圈线性耦合。
8.根据权利要求7所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的绕组Nvcc一端通过二极管D3与电源VCC的输入端连接，所述的绕组Nvcc另一端与MOS管Q3的源极连接。
9.根据权利要求1所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的PFC电路升压工作时通过可控硅Q1对电容C2充电，电容C2通过二极管D2对电容C1放电。
10.根据权利要求1所述的一种降低开关电源输入浪涌电流的调节电路，其特征在于，所述的VCC电源驱动可控硅Q1导通，电容C1和电容C2并联，保证功率回路满功率正常工作。
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