CN207251461U - 一种浪涌抑制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浪涌抑制电路，包括整流模块、浪涌抑制模块和单片机，整流模块与浪涌抑制模块并联，浪涌抑制模块包括MOS管、双向晶闸管、第一谐振电路、第二谐振电路和第三谐振电路，双向晶闸管的T1端与MOS管的漏极相连，双向晶闸管的T2端与第一谐振电路的一端相连，双向晶闸管的控制极分别与第一谐振电路的另一端、第二谐振电路的一端和MOS管的源极相连，MOS管的栅极分别与第二谐振电路的另一端和第三谐振电路相连，双向晶闸管的T2端还通过辅助电源与单片机相连，单片机与第三谐振电路相连。解决了原有浪涌抑制电路电路无法精确控制、体积大、开关器件易损坏等问题。

Description

一种浪涌抑制电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，具体涉及一种浪涌抑制电路。

背景技术

在AC/DC电源系统中，由于实现了整流功能，在直流侧必然会存在容量较大的电解电容，由于储能电容初始电压为零，在交流侧上电时刻会在输入线路上产生峰值极高的电流冲击，这个冲击电流如果超过空气开关的脱扣曲线门限值，即会造成跳闸现象，这种现象是我们非常不愿意见到的，因此需要在电源系统中增加浪涌抑制电路。

浪涌抑制就是限制上电瞬间的冲击电流，在上电时刻，在直流储能电容充电的线路上加入限流电阻，待冲击电流消失后再将限流电阻短路掉。常用的做法是通过电阻分压方式得到MOS管的门级控制电压，当VGS超过MOS管的开通电压，MOS管导通，否则MOS管关断，传统的浪涌抑制电路的缺陷在无法精确的调节MOS管的导通时间，由于MOS管导通后，需要长时间串联在主回路中，这对MOS管的通态阻抗要求很高，同时浪涌抑制电路往往应用在电压等级相对较高的电路，又对MOS管的耐压提出要求，MOS管正常工作在几十KHz的开关频率下，在浪涌抑制电路中只是作为单次开关使用。为了达到延时开通的效果，VGS的上升曲线非常缓慢，导致米勒平台加长，可能会达到ms级，在这个时间段内，MOS管极易损坏，这种情况MOS管的失效模式为短路，即限流电阻被屏蔽，浪涌抑制功能失效。

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浪涌抑制电路，解决了原有浪涌抑制电路电路无法精确控制、体积大、开关器件易损坏等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种浪涌抑制电路，包括整流模块、浪涌抑制模块和单片机，所述整流模块与所述浪涌抑制模块并联，所述浪涌抑制模块包括MOS管、双向晶闸管、第一谐振电路、第二谐振电路和第三谐振电路，所述双向晶闸管的T1端与所述MOS管的漏极相连，所述双向晶闸管的T2端与所述第一谐振电路的一端相连，所述双向晶闸管的控制极分别与所述第一谐振电路的另一端、第二谐振电路的一端和MOS管的源极相连，所述MOS管的栅极分别与所述第二谐振电路的另一端和第三谐振电路相连，所述双向晶闸管的T2端还通过辅助电源与单片机相连，所述单片机与所述第三谐振电路相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的双向晶闸管为电流型控制器件，具有耐高压、电流容量大的特点，体积远小于传统浪涌抑制电路中的MOS管，易实现电路的小型化，MOS管为双向晶闸管提供驱动电流，辅助电源为单片机提供直流电，单片机产生固定频率的脉冲控制信号到第三谐振电路，调整第一谐振电路、第二谐振电路和第三谐振电路的谐振参数，产生驱动MOS管导通的电压波动，不直接对MOS管进行控制，对MOS管起到较好的保护作用，同时较高的驱动频率可保证MOS管通断的可靠性，解决传统浪涌抑制电路开关器件容易损坏的问题。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述所述第一谐振电路为并联的电容C1和电阻R2，所述第二谐振电路为并联的电容C2和电阻R3，所述第三谐振电路为串联的电容C4和电阻R4。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过合理配置谐振参数，在电容C2两端产生高频脉冲驱动信号。

进一步，所述单片机分别与所述第三谐振电路中的电容C4和电阻R4相连。

采用上述进一步方案的有益效果是：由单片机产生MOS管驱动信号的脉冲，确定开关频率。

进一步，所述整流模块为全桥整流电路。

采用上述进一步方案的有益效果是：全桥整流电路可实现AC/DC转换。

进一步，所述双向晶闸管还与电阻R1并联。

采用上述进一步方案的有益效果是：电阻R1为限流电阻，在双向晶闸管未开通之前串联在主回路中，起到限流作用。

进一步，所述电压输出模块和所述浪涌抑制模块还与电容C3并联。

采用上述进一步方案的有益效果是：电容C3为直流侧滤波电容，可稳定DC母线电压。

进一步，所述双向晶闸管的T1端与所述MOS管的漏极之间设有稳压二极管D1。

采用上述进一步方案的有益效果是：防止后级电路故障出现过压，导致电流反向。

进一步，所述MOS管为NMOS管。

采用上述进一步方案的有益效果是：NMOS管为晶闸管导通提供驱动电流。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、整流模块，2、第一谐振电路，3、第二谐振电路，4、第三谐振电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种浪涌抑制电路，包括整流模块1、浪涌抑制模块和单片机，整流模块1与所述浪涌抑制模块并联，浪涌抑制模块包括MOS管、双向晶闸管、第一谐振电路2、第二谐振电路3和第三谐振电路4，双向晶闸管的T1端与MOS管的漏极相连，双向晶闸管的T2端与第一谐振电路2的一端相连，双向晶闸管的控制极分别与第一谐振电路2的另一端、第二谐振电路3的一端和MOS管的源极相连，MOS管的栅极分别与第二谐振电路3的另一端和第三谐振电路4相连，双向晶闸管的T2端还通过辅助电源与单片机相连，单片机与第三谐振电路4相连。

在本实用新型实施例中，双向晶闸管为电流型控制器件，具有耐高压、电流容量大的特点，体积远小于传统浪涌抑制电路中的MOS管，易实现电路的小型化，MOS管为双向晶闸管提供驱动电流，辅助电源为单片机提供直流电，单片机产生固定频率的脉冲控制信号到第三谐振电路4，调整第一谐振电路2、第二谐振电路3和第三谐振电路4的谐振参数，产生驱动MOS管导通的电压波动，实现对MOS管驱动的隔离，较高的驱动频率可保证MOS管通断的可靠性，解决传统浪涌抑制电路开关器件容易损坏的问题。

在本实用新型中，第一谐振电路2为并联的电容C1和电阻R2，第二谐振电路3为并联的电容C2和电阻R3，第三谐振电路4为串联的电容C4和电阻R4；通过合理配置谐振参数，在电容C2两端产生高频脉冲驱动信号。

在本实用新型中，单片机分别与所述第三谐振电路4中的电容C4和电阻R4相连；由单片机产生MOS管驱动信号的脉冲，确定开关频率。

在本实用新型中，整流模块1为全桥整流电路；全桥整流电路可实现AC/DC转换。

在本实用新型中，双向晶闸管还与电阻R1并联；电阻R1为限流电阻，在双向晶闸管未开通之前串联在主回路中，起到限流作用。

在本实用新型中，整流模块1浪涌抑制模块还与电容C3并联；电容C3为直流侧滤波电容，可稳定DC母线电压。

在本实用新型中，双向晶闸管的T1端与所述MOS管的漏极之间设有稳压二极管D1；防止后级电路故障出现过压，导致电流反向。

在本实用新型中，MOS管为NMOS管；NMOS管为晶闸管导通提供驱动电流。

本实用新型的工作过程为：整流模块的交流侧电源上电，经过整流模块为直流母线电容C3充电，此时双向晶闸管并未导通，线路中的冲击电流被限流电阻R1所抑制，经过一定时间后(根据需求设定)，电容C3电压基本稳定，后级辅助电源开始工作，并由单片机产生脉冲信号，经过驱动电路驱动双向晶闸管导通，导通后双向晶闸管将R1短路，完成整个浪涌抑制过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浪涌抑制电路，其特征在于，包括整流模块(1)、浪涌抑制模块和单片机，所述整流模块(1)与所述浪涌抑制模块并联，所述浪涌抑制模块包括MOS管、双向晶闸管、第一谐振电路(2)、第二谐振电路(3)和第三谐振电路(4)，所述双向晶闸管的T1端与所述MOS管的漏极相连，所述双向晶闸管的T2端与所述第一谐振电路(2)的一端相连，所述双向晶闸管的控制极分别与所述第一谐振电路(2)的另一端、第二谐振电路(3)的一端和MOS管的源极相连，所述MOS管的栅极分别与所述第二谐振电路(3)的另一端和第三谐振电路(4)相连，所述双向晶闸管的T2端还通过辅助电源与单片机相连，所述单片机与所述第三谐振电路(4)相连。

2.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第一谐振电路(2)为并联的电容C1和电阻R2，所述第二谐振电路(3)为并联的电容C2和电阻R3，所述第三谐振电路(4)为串联的电容C4和电阻R4。

3.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述单片机分别与所述第三谐振电路(4)中的电容C4和电阻R4相连。

4.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述整流模块(1)为全桥整流电路。

5.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述双向晶闸管还与电阻R1并联。

6.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述整流模块(1)和所述浪涌抑制模块还与电容C3并联。

7.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述双向晶闸管的T1端与所述MOS管的漏极之间设有稳压二极管D1。

8.根据权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述MOS管为NMOS管。