CN201656461U - 突波电流抑制装置及使用其的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种突波电流抑制装置，包括连接于电子设备的电源与系统电路之间的第一及第二供电电路。第一供电电路在电子设备开机时向系统电路供电，包括相互串联的阻抗元件及单向开关。阻抗元件抑制突波电流。单向开关阻挡电流从系统电路回流。第二供电电路在电源达到预定电压后向系统电路供电，包括开关元件及稳压元件。开关元件包括连接电源的控制端及输入端及连接系统电路的输出端。稳压元件与电源及开关元件的控制端相连，在电源达到预定电压后稳压，并控制开关元件导通。单向开关的导通压降大于开关元件的导通压降。本实用新型还提供一种电子设备。本实用新型的电子设备及突波电流抑制装置有效抑制开机时的突波电流，且不易受环境温度影响，性能稳定。

Description

突波电流抑制装置及使用其的电子设备
技术领域
本实用新型主要涉及电子设备，尤其涉及一种包括突波电流抑制装置的电子设备。
背景技术
电子设备在开机通电瞬间会出现较大的突波电流，而突波电流对电子设备会造成较大的危害，因而需要保护电路进行抑制。目前，通常在电子设备的电路中串联热敏电阻，以抑制突波电流。然而，热敏电阻易受温度影响，当环境温度变高之后，其抑制作用将明显减弱。
实用新型内容
有鉴于此，需提供一种突波电流抑制装置，用于抑制电子设备开机时的突波电流。
同时，还需提供一种使用所述突波电流抑制装置的电子设备。
一种突波电流抑制装置，连接于电子设备的电源与系统电路之间，用于抑制电子设备开机时的突波电流，包括均连接于电子设备的电源与系统电路之间的第一供电电路及第二供电电路。第一供电电路用于在所述电子设备开机时向所述系统电路供电，包括阻抗元件及单向开关。阻抗元件用于抑制突波电流。单向开关与所述阻抗元件串联，用于阻挡电流从所述系统电路流向所述电源。第二供电电路用于在所述电源达到预定电压后向所述系统电路供电，包括开关元件及稳压元件。开关元件包括控制端、输入端及输出端，其中，所述控制端连接所述电源，所述输入端连接所述电源，所述输出端连接所述系统电路。稳压元件与所述电源及所述开关元件的控制端相连，用于在所述电源达到所述预定电压后稳压，并控制所述开关元件导通。其中，所述单向开关的导通压降大于所述开关元件的导通压降。
优选地，所述阻抗元件包括第一电阻及第二电阻。所述第二电阻与所述第一电阻并联，并连接于所述电源与所述单向开关之间。
优选地，所述单向开关为二极管，其阳极连接所述阻抗元件，阴极连接所述系统电路。
优选地，所述稳压元件为齐纳二极管，其阳极接地，阴极连接所述电源。
优选地，所述开关元件为P型金属氧化物半导体场效应晶体管，所述控制端为栅极，所述输入端为源极，所述输出端为漏极，所述栅极连接所述齐纳二极管的阴极。
优选地，所述突波电流抑制装置还包括第三电阻，连接于所述电源与所述稳压元件与所述开关元件的控制极之间。
一种电子设备，包括系统电路与突波电流抑制装置。突波电流抑制装置包括均连接于电子设备的电源与系统电路之间的第一供电电路及第二供电电路。第一供电电路用于在所述电子设备开机时向所述系统电路供电，包括阻抗元件及单向开关。阻抗元件用于抑制突波电流。单向开关与所述阻抗元件串联，用于阻挡电流从所述系统电路流向所述电源。第二供电电路用于在所述电源达到预定电压后向所述系统电路供电，包括开关元件及稳压元件。开关元件包括控制端、输入端及输出端，其中，所述控制端连接所述电源，所述输入端连接所述电源，所述输出端连接所述系统电路。稳压元件与所述电源及所述开关元件的控制端相连，用于在所述电源达到所述预定电压后稳压，并控制所述开关元件导通。其中，所述单向开关的导通压降大于所述开关元件的导通压降。
所述电子设备及其突波电流抑制装置有效抑制开机时的突波电流，且不易受环境温度影响，性能稳定。
附图说明
图1描述了本实用新型一实施方式中电子设备的示意图；及
图2描述了本实用新型一实施方式中突波电流抑制装置的电路图。
主要元件符号说明
电子设备        10
突波电流抑制装置                  20
第一供电电路                      200
阻抗元件                          201
单向开关                          202
第一电阻                          R1
第二电阻                          R2
二极管                            D1
第二供电电路                      210
稳压元件                          211
开关元件                          212
控制端                            2120
输入端                            2121
输出端                            2122
齐纳二极管                        D2
P型金属氧化物半导体场效应晶体管   Q1
第三电阻                          R3
旁路电容                          C1
系统电路                          30
电源                              40
具体实施方式
图1为本实用新型一实施方式中电子设备10的示意图。在本实施方式中，电子设备10可为路由器、调制解调器、机顶盒等通信产品。电子设备10包括突波电流抑制装置20及系统电路30，并由电源40供电，以进行工作。在本实施方式中，电源40为外部电源。在本实用新型的另一实施方式中，电源40也可为电子设备10的内部电源。
系统电路30用于控制电子设备10的工作。突波电流抑制装置20连接于电源40与系统电路30之间，用于给系统电路30供电，并抑制电子设备10开机时所产生的突波电流。在本实施方式中，突波电流抑制装置20包括第一供电电路200及第二供电电路210。
第一供电电路200连接于电源40与系统电路30之间，用于在电子设备10开机时向系统电路30供电。在本实施方式中，第一供电电路200包括阻抗元件201及单向开关202。阻抗元件201用于抑制电子设备10开机时产生的突波电流。单向开关202与阻抗元件201串联，用于阻挡电流从系统电路30回流至电源40。在第一实施方式中，阻抗元件201连接于电源40与单向开关202之间。在第二实施方式中，阻抗元件201也可连接于单向开关202与系统电路30之间。在优选实施方式中，如图2所示，阻抗元件201包括互相并联的第一电阻R1与第二电阻R2，其电阻均为50欧姆。单向开关202为二极管D1，其阳极连接阻抗元件201，阴极连接系统电路30，其导通压降为0.7伏。本实施方式中阻抗元件201与单向开关202的连接关系，可避免电流回流至阻抗元件201与电源40，从而可降低功耗。在本实用新型的其他实施方式中，阻抗元件201与单向开关202也可包括其他元件。
第二供电电路210与第一供电电路200并联，也连接于电源40与系统电路30之间，用于在电源40达到预定电压后向系统电路30供电。在本实施方式中，第二供电电路210包括稳压元件211及开关元件212。稳压元件211与电源40相连，用于在电源40达到预定电压后进行稳压。开关元件212包括控制端2120、输入端2121及输出端2122，控制端2120连接稳压元件211与电源40，输入端2121连接电源40，输出端2122连接系统电路30。在本实施方式中，开关元件212的导通压降小于单向开关202的导通压降。从而，电源40达到预定电压后，稳压元件211进行稳压，进而控制开关元件212导通，因开关元件212的导通压降小于单向开关202的导通压降，使单向开关202截止，第二供电电路210向系统电路30供电。在本实施方式中，预定电压根据稳压元件211的稳压电压而进行设定。
在本实施方式中，如图2所示，稳压元件211为齐纳二极管D2，阳极通过电阻接地，阴极连接电源40，且其稳定电压为6伏。开关元件212为P型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)Q1，控制端2120为栅极，输入端2121为源极，输出端2122为漏极，栅极连接齐纳二极管D2的阴极，其导通压降为0.3伏。在本实用新型的其他实施方式中，稳压元件211与开关元件212也可为其他实现对应功能的元件。
如图2所示，第二供电电路210还包括第三电阻R3，连接于电源40与齐纳二极管D2的阴极及PMOSFET Q1的栅极之间，进行限流，其阻值为300欧姆。在本实施方式中，预定电压根据稳压元件211的稳压电压及第三电阻R3的阻值而进行设定。电子设备10还包括旁路电容C1，连接电源40。电源40为直流电源。
电源40刚给电子设备10供电的瞬间，由于电源40的电压并没有升到6伏，使齐纳二极管D2进行稳压，因此PMOSFET Q1的栅极电压与源极电压相同，PMOSFET Q1截止，第二供电电路210不工作。而此时，第一供电电路200的二极管D1导通，从而第一供电电路200给系统电路30供电。又因为第一电阻R1与第二电阻R2限流，从而明显降低了上电瞬间所产生的突波电流。经测试，利用本实用新型的突波电流抑制装置20的电子设备10开机时的突波电流降为4.81安，远小于使用前的37.1安。
随着电源40的电压持续上升，因第三电阻R3消耗掉部分电压，当电源40的电压上升到大约8伏时，齐纳二极管D2开始动作，将PMOSFET Q1的栅极电压箝制在6伏，小于PMOSFET Q1的源极电压8伏，因而PMOSFET Q1导通。因PMOSFET Q1的导通压降为0.3伏，小于二极管D1的导通压降0.7伏，二极管D1截止，第二供电电路210向系统电路30供电，且因为第二供电电路210无较大的电压消耗元件，向系统电路30输入较大电压。如此，避免第一供电电路200继续供电所造成的较大电压消耗。
本实用新型的电子设备10及其突波电流抑制装置20有效抑制开机时的突波电流，且不易受环境温度影响，性能稳定。此外，利用两个供电电路200与210的导通电压的差异，实现自动切换，以提升系统电路30的输入电压。

Claims (7)

1.一种突波电流抑制装置，连接于电子设备的电源与系统电路之间，用于抑制所述电子设备开机时的突波电流，其特征在于，所述突波电流抑制装置包括：
第一供电电路，连接于所述电子设备的电源与系统电路之间，用于在所述电子设备开机时向所述系统电路供电，所述第一供电电路包括：
阻抗元件，用于抑制突波电流；及
单向开关，与所述阻抗元件串联，用于阻挡电流从所述系统电路流向所述电源；及
第二供电电路，连接于所述电源与所述系统电路之间，用于在所述电源达到预定电压后向所述系统电路供电，所述第二供电电路包括：
开关元件，包括控制端、输入端及输出端，其中，所述控制端连接所述电源，所述输入端连接所述电源，所述输出端连接所述系统电路；及
稳压元件，与所述电源及所述开关元件的控制端相连，用于在所述电源达到所述预定电压后稳压，并控制所述开关元件导通；
其中，所述单向开关的导通压降大于所述开关元件的导通压降。
2.如权利要求1所述的突波电流抑制装置，其特征在于，所述阻抗元件包括：
第一电阻；及
第二电阻，与所述第一电阻并联，并连接于所述电源与所述单向开关之间。
3.如权利要求1所述的突波电流抑制装置，其特征在于，所述单向开关为二极管，其阳极连接所述阻抗元件，阴极连接所述系统电路。
4.如权利要求1所述的突波电流抑制装置，其特征在于，所述稳压元件为齐纳二极管，其阳极接地，阴极连接所述电源。
5.如权利要求4所述的突波电流抑制装置，其特征在于，所述开关元件为P型金属氧化物半导体场效应晶体管，所述控制端为栅极，所述输入端为源极，所述输出端为漏极，所述栅极连接所述齐纳二极管的阴极。
6.如权利要求1所述的突波电流抑制装置，其特征在于，还包括第三电阻，连接于所述电源与所述稳压元件与所述开关元件的控制极之间。
7.一种电子设备，包括系统电路，其特征在于，所述电子设备还包括：
如权利要求1至6任意一项所述的突波电流抑制装置，用于向所述系统电路供电，并抑制所述电子设备开机时的突波电流。
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