CN207166478U - 一种防止大电流冲击的缓上电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防止大电流冲击的缓上电电路，包括正电压充放电电容(1)、正电压充放电电阻(2)、正电压三极管(3)、正电压滤波电容(4)、负电压充放电电容(5)、负电压充放电电阻(6)、负电压三极管(7)，负电压滤波电容(8)。正电压充放电电阻(2)和正电压充放电电容(1)组成RC充放电回路，连接在正电源输入端，正电压三极管(3)按照共集放大器形式，与RC充放电回路连接。负电压充放电电阻(6)和负电压充放电电容(5)组成RC充放电回路，连接在负电源输入端，负电压三极管(7)按照共集放大器形式，与RC充放电回路连接。缓上电电路可以减缓电源上电，同时提供大输入电阻和小输出电阻，保证了带负载能力。

Description

一种防止大电流冲击的缓上电电路

技术领域

本实用新型属于电子线路设计技术领域，具体涉及一种防止大电流冲击的缓上电电路。

背景技术

随着科学技术的不断进步，在很多工业生产和日常生活的应用中都实现了智能化、可视化、自动化。在这些应用中或多或少要借助电子线路实现一定的功能，其中供电电源是最基本的组件。在自动化控制等弱电信号流通的电路供电中，基本都是由低压直流电源来供电，对于较高精度要求的应用来说，直流电源的优劣至关重要。

直流电源在上电瞬间普遍存在脉冲式的过电流上电现象，普通的用电器一般可以容忍这种上电方式。但是，在某些特殊的用电器中，脉冲式的过电流上电可能带来两方面的问题。1、过大的脉冲电流可能对用电器造成击穿损伤或者积累损伤。2、不受控制的脉冲电流的不确定值可能影响整个电路的重复性等高精度性能。现有的电源处理方法大部分采用简单的滤波形式，达到使电源平缓上电的效果，但是一般只能过滤某些高频的电流信号，无法做到彻底的改善上电瞬间存在的脉冲电流。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种防止大电流冲击的用于改善直流电源的缓上电电路。

本实用新型的技术方案是：防止大电流冲击的用于改善直流电源的缓上电电路，包括正电压充放电电容、正电压充放电电阻、正电压三极管、正电压滤波电容、负电压充放电电阻、负电压充放电电容、负电压三极管，负电压滤波电容，其中

正电压充放电电阻一端连接正电压的输入端，另一端连接正电压充放电电容，正电压充放电电容另一端接地从而组成正电压充放电电路；

正电压三极管基极连接到正电压充放电电阻和正电压充放电电容之间的节点，正电压三极管集电极连接输入正电压，正电压三极管发射极连接正电压的输出端，由此构成射级跟随器；

负电压充放电电阻一端连接负电压的输入端，另一端连接负电压充放电电容，负电压充放电电容另一端接地从而组成负电压充放电电路；

负电压三极管基极连接到负电压充放电电阻和负电压充放电电容之间的节点，负电压三极管集电极连接输入负电压，负电压三极管发射极连接负电压的输出端，由此构成射级跟随器；

正电压滤波电容两端分别与正电压输出端和地相连，构成正电源滤波电路；

负电压滤波电容两端分别与负电压输出端和地相连，构成负电源滤波电路。

进一步地，正电压充放电电容和正电压充放电电阻组成的正电压充放电电路的时间常数τ1，及负电压充放电电阻和负电压充放电电容组成的负电压充放电电路的时间常数τ2在10ms到30ms之间。所述τ1可以与所述τ2相等。

进一步地，正电压充放电电阻和负电压充放电电阻的阻值在1KΩ-3KΩ之间，正电压充放电电容和负电压充放电电容的电容值在10uF-30uF之间，以保证电源经过三极管的输出电压基本不变。

本实用新型的有益效果：

1、正电压三极管及负电压三极管分别按照共集放大器形式，与RC充放电回路连接，构成射级跟随，缓冲放大。电路采用三极管搭建射级跟随器，作为缓冲级，在保证电压基本不变的基础上减缓上电过程。电路中的共集放大器可以提供大的电流放大倍数，大的输入电阻和小的输出电阻，从而同时保证了带负载能力。

2、正电压充放电电阻和正电压充放电电容，及负电压充放电电阻和负电压充放电电容分别组成RC充放电回路，减缓上电。通过RC充电电路，将上电过程减缓，上电时间可以通过RC电路中的电阻和电容灵活调整。

3、电路参数灵活调整，满足各种需求。此实用新型中的电路主要实现对电源的缓冲，与此同时，可以通过改变电阻、电容以及三极管的参数，实现电压幅值的灵活调整：(1)通过改变电阻和电容的参数调节充放电时间，可以满足电源缓慢上电的具体时间要求。(2)通过改变电阻、电容的参数，可实现正负电流绝对值大小不同的情况下，保证输出正负电压绝对值相同。(3)通过改变电阻、电容的参数，可实现输出正负电压绝对值不同。

附图说明

图1为本实用新型的防止大电流冲击的缓上电电路的原理图

其中，1-正电压充放电电容、2-正电压充放电电阻、3-正电压三极管、4- 正电压滤波电容、5-负电压充放电电容、6-负电压充放电电阻、7-负电压三极管， 8-负电压滤波电容。

图2为未采用本实用新型的缓上电电路的机械开关直流电源上电的电压波形图。

图3为采用本实用新型的缓上电电路的机械开关直流电源上电的电压波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

参见图1，用于改善直流电源的防止大电流冲击的缓上电电路主要包含，正电压充放电电容1、正电压充放电电阻2、正电压三极管3、正电压滤波电容4、负电压充放电电容5、负电压充放电电阻6、负电压三极管7，负电压滤波电容8。正电压充放电电阻2一端连接正电压的输入端，另一端连接正电压充放电电容1，正电压充放电电容1另一端接地从而组成正电压充放电电路。正电压三极管3基极连接到正电压充放电电阻2和正电压充放电电容1之间的节点，正电压三极管 3集电极连接输入正电压，正电压三极管3发射极连接正电压的输出端，由此构成射级跟随器。对称的，负电压充放电电阻6一端连接负电压的输入端，另一端连接负电压充放电电容5，负电压充放电电容5另一端接地从而组成负电压充放电电路。负电压三极管7基极连接到负电压充放电电阻6和负电压充放电电容5 之间的节点，负电压三极管7集电极连接输入负电压，负电压三极管7发射极连接负电压的输出端，由此构成射级跟随器。正电压滤波电容4两端分别与正电压输出端和地相连，构成正电源滤波电路。负电压滤波电容8两端分别与负电压输出端和地相连，构成负电源滤波电路。

正电压充放电电容1、正电压充放电电阻2组成的RC充放电电路时间常数τ1＝R1C1，负电压充放电电容5、负电压充放电电阻6组成的RC充放电电路时间常数τ2＝R2C2，分别可以通过调节电阻阻值和电容容值来调整，一般选取时间常数在10ms到30ms之间。同时，电源经过三极管输出电压会有所下降，为保证其电压值基本不变，一般选取正电压充放电电阻2和负电压充放电电阻6的阻值 R1和R2在1KΩ-3KΩ之间，正电压充放电电容1和负电压充放电电容5的电容值C1和C2在10uF-30uF之间。正电压滤波电容4和负电压滤波电容8的电容值在0.001uF-1uF之间

参照图2和图3，利用机械开关的直流电源进行试验验证，图2是未加缓上电电路的电源上电瞬间电压波形图。图3是通过缓上电电路之后的上电瞬间电压波形图。可以看出，图2中未加缓上电电路的电源上电时间约为6ms,波形中存在大量的脉冲电流，图3中通过缓上电电路的电源上电时间约为30ms,波形平缓，不存在脉冲电流。此例中，缓上电电路选取正电压充放电电阻2和负电压充放电电阻6为3KΩ，正电压充放电电容1和负电压充放电电容5为10uF，正电压滤波电容4和负电压滤波电容8为0.1uF。

Claims (4)

1.一种防止大电流冲击的缓上电电路，包括正电压充放电电容(1)、正电压充放电电阻(2)、正电压三极管(3)、正电压滤波电容(4)、负电压充放电电容(5)、负电压充放电电阻(6)、负电压三极管(7)，负电压滤波电容(8)，

其中正电压充放电电阻(2)一端连接正电压的输入端，另一端连接正电压充放电电容(1)，正电压充放电电容(1)另一端接地；

正电压三极管(3)基极连接到正电压充放电电阻(2)和正电压充放电电容(1)之间，正电压三极管(3)集电极连接输入正电压，正电压三极管(3)发射极连接正电压的输出端；

负电压充放电电阻(6)一端连接负电压的输入端，另一端连接负电压充放电电容(5)，负电压充放电电容(5)另一端接地；

负电压三极管(7)基极连接到负电压充放电电阻(6)和负电压充放电电容(5)之间，负电压三极管(7)集电极连接输入负电压，负电压三极管(7)发射极连接负电压的输出端；

正电压滤波电容(4)两端分别与正电压输出端和地相连；

负电压滤波电容(8)两端分别与负电压输出端和地相连。

2.按照权利要求1所述的缓上电电路，其中正电压充放电电容(1)和正电压充放电电阻(2)组成的正电压充放电电路的时间常数τ1，及负电压充放电电容(5)和负电压充放电电阻(6)组成的负电压充放电电路的时间常数τ2分别在10ms到30ms之间。

3.按照权利要求2所述的缓上电电路，其中τ1＝τ2。

4.按照权利要求1所述的缓上电电路，其中正电压充放电电阻(2)和负电压充放电电阻(6)的阻值在1KΩ-3KΩ之间，正电压充放电电容(1)和负电压充放电电容(5)的电容值在10uF-30uF之间。