CN205657611U - 一种直流风机启动限流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流风机启动限流电路，包括直流风机FAN、第一电阻、第一二极管、第二二极管、防反接第三二极管、开关管、直流电压和延时电路，其中延时电路由电阻和电容组成。本实用新型适用于直流风机冷却系统的场合，用于防止风机刚启动时因启动电流较大导致供电的直流电源出现过流保护。

Description

一种直流风机启动限流电路

技术领域

本实用新型属于电子设备领域，更具体地，涉及一种直流风机启动限流电路。

背景技术

在使用直流风机冷却的工业设备中，存在直流风机在启动时冲击电流过大，在风机启动的瞬间会引起供电电源的过流保护等误动作。

在实际应用中，一般采用以下三种方式，1、采取风机供电电压的缓慢上升，从而减小冲击电流，这种方式存在风机不能正常启动的问题，因直流风机在刚启动时要克服启动转矩，这是需要瞬间的较大电流，而缓慢上升的电压提供的电流是在缓慢变化的，这样可导致风机启动不成功。2、采用CPU的脉宽调制控制，即PWM控制，控制风机上的电压缓慢上升，从而减小冲击电流，此电路需要CPU增加调速的PWM脉冲或控制信号，电路相对复杂；3、采用在风机中串入限流电阻，在限流电阻上并联继电器，继电器受CPU控制，刚开始CPU控制继电器断开，由限流电阻限制冲击电流，一段时间后由CPU发出命令控制继电器吸合短路限流电阻，从而减小风机启动时的冲击电流，此方式因为采用了继电器和CPU，电路相对较为复杂，而且继电器一般为机械触点，寿命较短，电路整体可靠性较低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种直流风机启动限流电路，解决风机刚启动时因启动电流较大导致供电的直流电源出现过流保护的问题。同时在电路中增加了防反接电路，避免了风机供电电源的极性反接导致烧毁风机的问题，提高了实际使用的可靠性。

一种直流风机启动限流电路，包括直流风机FAN，第一电阻R1、第一二极管V1、第二二极管V2、防反接第三二极管V3、开关管V4、直流电压VCC和延时电路，所述延时电路由第二电阻R2和电容C1组成，所述直流风机FAN与第一二极管V1并联，第一二极管V1的阳极与第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第二端与地相连，所述开关管V4的漏极与第一电阻R1的第一端相连，开关管V4的源极与第一电阻R1的第二端相连，开关管V4的栅极与第二二极管V2的阳极相连，第二二极管V2的阴极与直流电压VCC相连，第三二极管V3的阳极与直流电压VCC相连，第三二极管V3的阴极与第一二极管V1的阴极相连，第二电阻R2的第一端与直流电压VCC相连，第二电阻R2的第二端与第二二极管V2的阳极相连，电容C1第一端与第二电阻R2的第二端相连，电容C1第二端接地。

进一步的所述延时电路还包括第三电阻R3，第三电阻R3与电容C1并联。

所述开关管V4为双极型晶体管、MOS管或IGBT管。

由于开关管V4是电子开关，不会像继电器有寿命限制，因而可靠性高；另外直接采用风机的直流电压对延时电路进行控制，不需另外增加CPU等调速的PWM脉冲或控制信号，简化了电路，控制简单，不需外部控制方式，实现自动延时控制，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种直流风机启动限流电路。

图2是本实用新型提供的另一种直流风机启动限流电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提供的一种直流风机启动限流电路可以用于直流风机冷却系统的场合，用于防止风机刚启动时启动电流较大导致供电的直流电源出现过流保护。

本实用新型提供的一种直流风机启动限流电路，如图1所示，包括直流风机FAN、第一电阻R1、第一二极管V1、第二二极管V2、防反接第三二极管V3、开关管V4、直流电压VCC和延时电路，其中延时电路由第二电阻R2和电容C1组成，所述直流风机FAN与第一二极管V1并联，第一二极管V1的阳极与第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第二端与地相连。开关管V4的漏极与第一电阻R1的第一端相连，开关管V4的源极与第一电阻R1的第二端相连，开关管V4的栅极与第二二极管V2的阳极相连，第二二极管V2的阴极与直流电压VCC相连，第三二极管V3的阳极与直流电压VCC相连，第三二极管V3的阴极与第一二极管V1的阴极相连，第二电阻R2的第一端与直流电压VCC相连，第二电阻R2的第二端与第二二极管V2的阳极相连，电容C1第一端与第二电阻R2的第二端相连，电容C1第二端接地。

其中第一电阻R1为与风机FAN串联的限流电阻，开关管V4作为电子开关，由第二电阻R2和电容C1组成的延时电路对开关管V4进行开通和关断控制。第一二极管V1用于风停止转动时、为风机FAN中电机电流的续流提供回路；第二二极管V2用于当风机FAN直流电压VCC撤除时，为电容C1快速放电提供回路，使电容C1中贮存的电荷通过第二二极管V2快速的泄放到0V，确保风机FAN再次启动时电容C1上的电压从0V开始充电，保证了风机FAN连续启动时电容C1上的充电时间常数。第三二极管V3用于防止风机FAN反接，当直流电压VCC接反时，直流电压VCC就加不到风机FAN上，这样避免了风机FAN因直流电压VCC反接导致的烧毁损坏。

其中开关管V4采用双极型晶体管。

当开关管V4为MOS管或IGBT管，延时电路由第二电阻R2、电容C1和第三电阻R3组成，如图2所示。其中第三电阻R3与电容C1并联。由于MOS管或IGBT管的栅极和源极之间是高阻，第三电阻R3用于降低MOS管或IGBT管的输入阻抗，以实现对开关管的保护，同时第三电阻R3还可以与第二电阻R2、电容C1一起组成RC延时时间常数。

电路原理如下：当风机FAN直流电压建立后，由于延时电路中第二电阻R2和第三电阻R3对电容C1的充电有一个时间常数，在加电的瞬间，电容C1上的电压为0伏，即V4的栅极和源极之间就为0伏，这样MOS管V4就不导通，直流电压VCC通过风机FAN中串联的第一电阻R1对风机FAN的启动电流进行限流，风机FAN处于低速启动状态，随着第二电阻R2和第三电阻R3对电容C1充电几秒钟后，电容C1上的电压逐渐上升，达到开关管V4导通的条件，开关管V4导通后由于开关管V4的导通电阻只有毫欧姆级别，此时第一电阻R1被短路，风机FAN正常转动，此时风机FAN中电流就从开关管V4中流过，不影响风机FAN的供电电压和转速。从这个启动控制过程看来，在风机FAN刚启动时通过限流电阻使得风机FAN在低速转动，几秒后风机FAN正常转速转动，从而达到了在风机FAN启动时对冲击电流的限制。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直流风机启动限流电路，包括直流风机，其特征在于：还包括第一电阻、第一二极管、第二二极管、防反接第三二极管、开关管、直流电压和延时电路，所述延时电路由第二电阻和电容组成，所述直流风机与第一二极管并联，第一二极管的阳极与第一电阻的第一端相连，第一电阻的第二端与地相连，所述开关管的漏极与第一电阻的第一端相连，开关管的源极与第一电阻的第二端相连，开关管的栅极与第二二极管的阳极相连，第二二极管的阴极与直流电压相连，第三二极管的阳极与直流电压相连，第三二极管的阴极与第一二极管的阴极相连，第二电阻的第一端与直流电压相连，第二电阻的第二端与第二二极管的阳极相连，电容第一端与第二电阻的第二端相连，电容第二端接地。

2.如权利要求1所述的一种直流风机启动限流电路，其特征在于所述延时电路还包括第三电阻，第三电阻与电容并联。

3.如权利要求1所述的一种直流风机启动限流电路，其特征在于所述开关管为双极型晶体管。

4.如权利要求2所述的一种直流风机启动限流电路，其特征在于所述开关管为MOS管或IGBT管。