CN201260128Y - Ac/dc开关电源的上电冲击保护电路 - Google Patents

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CN201260128Y CNU2008201851843U CN200820185184U CN201260128Y CN 201260128 Y CN201260128 Y CN 201260128Y CN U2008201851843 U CNU2008201851843 U CN U2008201851843U CN 200820185184 U CN200820185184 U CN 200820185184U CN 201260128 Y CN201260128 Y CN 201260128Y
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王柏林
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Abstract

本实用新型涉及开关电源保护电路领域内的AC/DC装置的上电冲击保护电路，包括整流电路和滤波电路，在交流输入电源的相线串入一个串模电感，经过整流电路后，电压正端与快恢复二极管的阳极相连，快恢复二极管的阴极与滤波电路的滤波电容的正极相连。上电时，滤波电容上的初始电压为零，这时EMC电感和快恢复二极管构成的支路阻抗最小——快恢复二极管首先导通，其导通后压降很小使整流管和开关管维持关断；当滤波电容上的电压上升到接近交流电压峰值时快恢复二极管关断，整流管和开关管进入正常工作状态。本实用新型可减小上电电流，保护整流管和开关管。

Description

AC/DC开关电源的上电冲击保护电路
技术领域
本实用新型涉及AC/DC开关电源的一种保护电路，特别涉及AC/DC开关电源的上电冲击保护电路。
背景技术
AC/DC开关电源是将交流变成稳定直流的装置，为了使输出直流的纹波很小，开关电源的输出端都有一个容量很大的电解电容——滤波电容。上电时，由于滤波电容上的初始电压为零，强大的充电电流会流过整流管和开关管，这个电流会达到正常工作电流的几十倍，很容易烧坏整流管和开关管，尤其是开关管。
过去，AC/DC开关电源抑制上电冲击电流的方法有：
1、在交流输入端串联大功率电阻，大功率电阻上并联继电器的常闭接点。上电时继电器的常闭接点打开——大功率电阻被串入交流输入回路——限制了流过整流管和开关管的电流；延时一定时间后继电器的常闭接点闭合——大功率电阻被短接——对正常工作电流无影响。
这种方法的缺点是：结构比较复交杂，可靠性不高——继电器失灵就失去保护作用，延时时间面临两难——太短可能失去保护作用、太长功率电阻可能烧坏。
2、在交流输入端串联大功率电阻，大功率电阻上并联一个足够大的电感。上电时由于电流上升很快——电感感抗>>功率电阻的电阻、电流主要流经功率电阻——功率电阻限制了流过整流管和开关管的电流；上电完成后电流趋向稳定——电感感抗<<功率电阻的电阻、电流主要流经电感——对正常工作电流影响较小。
这种方法的缺点是：电感要足够大——否则上电时电感饱和就可能失去保护作用，正常工作电流仍有一部分流经功率电阻——增大了功耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种AC/DC开关电源的上电冲击保护电路，减小上电电流，保护整流管和开关管。
为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：AC/DC装置的上电冲击保护电路，包括整流电路和滤波电路，在交流输入电源的相线串入一个串模电感，经过整流电路后，电压正端与快恢复二极管的阳极相连，快恢复二极管的阴极与滤波电路的滤波电容的正极相连。
AC/DC开关电源上电时，滤波电容上的初始电压为零，这时EMC电感和快恢复二极管构成的支路阻抗最小——快恢复二极管首先导通，因为快恢复二极管导通后压降很小(≤1V)至使整流管和开关管维持关断；当滤波电容上的电压上升到接近交流电压峰值时快恢复二极管关断，整流管和开关管进入正常工作状态。本实用新型可减小上电电流，保护整流管和开关管。
附图说明
图1为适用于单相Boost电路的上电冲击保护电路。
图2为适用于单相Buck电路的种上电冲击保护电路。
图3为适用于三相Boost电路的种上电冲击保护电路
具体实施方式
上电冲击保护电路由EMC(电磁兼容性)串模电感Le和快恢复二极管De构成，图1是适用于单相Boost电路的上电冲击保护电路，其结构非常简单：其包括整流电路和滤波电路，在交流输入电源的相线串入一个串模电感Le，经过整流电路后，电压正端与快恢复二极管De的阳极相连，快恢复二极管De的阴极与滤波电路的滤波电容C0的正极相连。
AC/DC开关电源上电时，滤波电容上的初始电压为零，这时EMC电感和快恢复二极管构成的支路阻抗最小——快恢复二极管首先导通，因为快恢复二极管导通后压降很小(≤1V)至使整流管和开关管维持关断；当滤波电容上的电压上升到接近交流电压峰值时快恢复二极管关断，整流管和开关管进入正常工作状态。
整流管和开关管进入正常工作时，流经快恢复二极管的电流很小，功耗也很小。
快恢复二极管抗冲击电流的能力很强，EMC串模电感的存在又进一步保护了快恢复二极管。
AC/DC装置上电时，整流管和开关管会流过很大的冲击电流，这种保护电路能有效旁路冲击电流——减少流过整流管和开关管的冲击电流，从而有效地保护了整流管和开关管。
一般AC/DC装置的AC输入端本来就有EMC串模电感，所以这种上电冲击保护电路需要增加的就是一只快恢复二极管。图2适用于单相Buck电路的种上电冲击保护电路，其与图1的差别仅在于滤波电路有区别，但其滤波电容C0的作用是相同的；图3适用于三相Boost电路的种上电冲击保护电路——它需要增加三只快恢复二极管Lea、Leb、Lec，相应的快恢复二极管也有三个，分别为快恢复二极管Dea、Deb、Dec。显然，它们适合于大多数单相和三相Boost、Buck电路，包括无APFC(有源功率因数校正器)的开关电源和有APFC的开关电源。
这种上电冲击保护电路的设计也十分简单：EMC电感按装置的电磁兼容性要求设计；如果开关电源的AC输入端是接在3×380V的低压电网上的，快恢复二极管的耐压可选800V—1000V；快恢复二极管的电流一般取开关电源额定负载电流的5—10倍。
可见，这种上电冲击保护电路结构简单、设计快捷、工作可靠、功耗极低。

Claims (1)

1、AC/DC装置的上电冲击保护电路，包括整流电路和滤波电路，其特征是：在交流输入电源的相线串入一个串模电感，经过整流电路后，电压正端与快恢复二极管的阳极相连，快恢复二极管的阴极与滤波电路的滤波电容的正极相连。
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