CN202550871U - 防止上电瞬间大电流冲击的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种防止上电瞬间大电流冲击的电路，包括：整流模块、上电延时控制模块、及一场效应管，所述上电延时控制模块电性连接于所述整流模块，所述场效应管的栅极电性连接于所述上电延时控制模块，所述场效应管的源极电性连接于所述整流模块，所述场效应管的漏极用于连接负载主功能电路。采用无触点的半导体器件场效应管替代现有限流电阻加继电器的上电保护电路方案，简化了电路，节省器件，场效应管为无触点开关，不存在机械动作，无火花产生，使用寿命长，提高安全性，且驱动场效应管所需的功率低，节省能源。

Description

防止上电瞬间大电流冲击的电路

技术领域

本实用新型涉及一种保护电路，尤其涉及一种防止上电瞬间大电流冲击保护电路。

背景技术

如图1所示，在一般桥式整流电路中，都有一个较大容量的电解电容E，在接通电源的瞬间，由于这个电容E上的初始电压为零，就相当于电容是一种“短路”状态，这时在电路上就会产生一个很大的瞬间冲击电流，可达几十安以上。这样就会对电网以及电网上的其它用电设备产生一个很大的冲击和影响，对自身的电流回路上的电子元件也会产生很大的影响，有可能出现对器件产生损伤的隐患。

所以，一般会在电路回路里面串接一个限流电阻R，来限制上电瞬间可能产生的冲击电流，如图2所示，同时在上电完成以后，又用一只继电器J来短路这个限流电阻R，从而解除由于这个限流电阻R带来的其它负面影响。该继电器J及限流电阻R就会增加电路功耗等，这就会造成能源浪费，而且继电器J触点接触时会产生火花，使用寿命相对降低，存在一定安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防止上电瞬间大电流冲击的电路，简化电路，采用无触点开关，不存在机械动作，无火花产生，使用寿命长，且驱动场效应管所需功率低，节省能源。

为实现上述目的，本实用新型提供一种防止上电瞬间大电流冲击的电路，其包括：整流模块、上电延时控制模块、及一场效应管，所述上电延时控制模块电性连接于所述整流模块，所述场效应管的栅极电性连接于所述上电延时控制模块，所述场效应管的源极电性连接于所述整流模块，所述场效应管的漏极用于连接负载主功能电路，所述上电延时控制模块包括二极管、稳压管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第三电阻与第二电容串联后与所述第二电阻、稳压管及第一电容并联，所述二极管的阴极电性连接于稳压管的阳极，所述二极管的阳极通过第一电阻电性连接于整流模块，所述稳压管的阴极电性连接于整流模块。

所述场效应管栅极电性连接于第三电阻与第二电容中间。

所述防止上电瞬间大电流冲击的电路还包括一滤波电容，所述滤波电容阳极电性连接于所述整流模块，所述滤波电容阴极电性连接于接于所述场效应管的漏极处。

所述场效应管反向击穿电压小于场效应管栅极上的最高电压，优选为15V。

所述整流模块为桥式整流电路。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的防止上电瞬间大电流冲击的电路，其采用无触点的半导体器件场效应管替代现有限流电阻加继电器的上电保护电路方案，利用RC元件延时控制，控制场效应管栅极的电压缓慢升高，从而控制场效应管缓慢导通，实现了滤波电容缓慢充电，简化了电路，节省器件，场效应管为无触点开关，不存在机械动作，无火花产生，使用寿命长，提高安全性，且驱动场效应管所需的功率低，节省能源。

为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为现有常规的整流滤波电路图；

图2为现有加限流电阻和继电器保护的电路图；

图3为本实用新型防止上电瞬间大电流冲击的电路的模块图；

图4为本实用新型防止上电瞬间大电流冲击的电路的电路图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图3及4，本实用新型提供的防止上电瞬间大电流冲击的电路，包括：整流模块1、上电延时控制模块2、及一场效应管Q1，所述上电延时控制模块2电性连接于所述整流模块1，所述场效应管Q1的栅极G电性连接于所述上电延时控制模块2，所述场效应管Q1的源极S电性连接于所述整流模块1，所述场效应管Q1的漏极D用于连接负载主功能电路3，所述上电延时控制模块2包括二极管D1、稳压管ZD1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3，所述第三电阻R3与第二电容C2串联后与所述第二电阻R2、稳压管ZD1及第一电容C1并联，所述二极管D1的阴极电性接于稳压管ZD1的阳极，所述二极管D1的阳极通过第一电阻R1电性连接于整流模块1，所述稳压管ZD1的阴极电性连接于整流模块1。所述场效应管Q1的栅极G电性连接于第三电阻R3与第二电容C2中间。

所述防止上电瞬间大电流冲击的电路还包括一滤波电容E1，所述滤波电容E1的阳极电性连接于所述整流模块1，所述滤波电容E1阴极电性连接于接于所述场效应管Q1的漏极D处。

所述第一电阻R1及第一电容C1构成第一延时电路，所述第三电阻R3及第二电容C2构成第二延时电路，所述上电延时控制模块2主要由第一延时电路、第二延时电路及稳压管ZD1构成。整流模块1输出全波直流电，一方面为滤波电容E1供电，一方面经过第一电阻R1、二极管D1及第一电容C1为上电延时控制模块1提供工作电源V1(即第一电容C1两端的电压)，该工作电源V1经过第一延时电路延时缓慢上升，电源V1再经过第二延时电路形成一个更加缓慢上升的电压V2，用该电压V2控制场效应管Q1的工作状态，关断或导通。

所述整流模块1为由4个二极管构成的桥式整流电路。所述场效应管Q1反向击穿电压小于场效应管栅极的最高电压，优选为15V。

该滤波电容E1与场效应管Q1串联接于整流模块1的输出回路中，电流经由电网输入端经过整流模块1、滤波电容E1、场效应管Q1，再流回到整流模块，然后流回电网。由于场效应管Q1的存在，滤波电容E1上的电流就会受到场效应管Q1的控制。

具体过程如下：上电瞬间，整流模块1输出正极与输出负极间的电压急速上升，最高瞬间可达几百伏，此时第一电容C1两端电压V1及第二电容C2两端电压V2均还来不及上升，V1和V2均为0V，场效应管Q1的栅极处于0V控制下，场效应管Q1完全关断，滤波电容E1没有电流流过。随后第一电容C1两端电压V1会逐步上升，第二电容C2两端的电压V2会以更加缓慢的速度上升，当第二电容C2两端电压V2由0V升到15V时(所述第二电容C2两端的电压最后升到15V取决于该稳压管ZD1)，场效应管Q1会从关断状态逐步变化到完全导通状态，在此过程中，滤波电容E1的电流I会由0A逐步缓慢上升，然后又逐步缓慢下降，最后进入一种稳态电流(所述滤波电容E1最后进入一个稳态电流，取决于负载电流)，从而避免了上电瞬间滤波电容E1上出现大电流冲击情况的发生。

通过调节第一电容C1及第二电容C2的大小，可以调节电路延时驱动的延时时长。

综上所述，本实用新型提供的防止上电瞬间大电流冲击的电路，采用无触点的半导体器件场效应管替代现有限流电阻加继电器的上电保护电路方案，利用RC元件延时控制，控制场效应管栅极的电压缓慢升高，从而控制场效应管缓慢导通，实现了滤波电容缓慢充电，简化电路，节省器件，场效应管为无触点开关，不存在机械动作，无火花产生，使用寿命长，提高安全性，且驱动场效应管所需的功率低，节省能源。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种防止上电瞬间大电流冲击的电路，其特征在于，包括：整流模块、上电延时控制模块、及一场效应管，所述上电延时控制模块电性连接于所述整流模块，所述场效应管的栅极电性连接于所述上电延时控制模块，所述场效应管的源极电性连接于所述整流模块，所述场效应管的漏极用于连接负载主功能电路，所述上电延时控制模块包括二极管、稳压管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第三电阻与第二电容串联后与所述第二电阻、稳压管及第一电容并联，所述二极管的阴极电性连接于稳压管的阳极，所述二极管的阳极通过第一电阻电性连接于整流模块，所述稳压管的阴极电性连接于整流模块。

2.如权利要求1所述的防止上电瞬间大电流冲击的电路，其特征在于，所述场效应管栅极电性连接于第三电阻与第二电容中间。

3.如权利要求1所述的防止上电瞬间大电流冲击的电路，其特征在于，所述防止上电瞬间大电流冲击的电路还包括一滤波电容，所述滤波电容阳极电性连接于所述整流模块，所述滤波电容阴极电性连接于接于所述场效应管的漏极处。

4.如权利要求1所述的防止上电瞬间大电流冲击的电路，其特征在于，所述场效应管反向击穿电压小于场效应管栅极上的最高电压。

5.如权利要求1所述的防止上电瞬间大电流冲击的电路，其特征在于，所述整流模块为桥式整流电路。

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