CN209046612U - 一种隔离软启动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔离软启动电路，包括在电路中作为通路启动开关的场效应开关管，场效应开关管的导通控制输入两端连接在一个由电阻器和电容器串联组成的充电回路的电容器两端，串联的电阻器和电容器并联接在一个隔离电压源的电压输出端，隔离电压源的电压输入端连接一个控制电压源，接通控制电压源，电压输出端输出的电压对充电回路的电容器充电，逐渐升高的电容器两端的电压控制场效应开关管逐渐导通实现软启动。本软启动电路能够通过改变电阻器和电容器组成电路的时间常数，调节场效应管或其它电子开关的开启时间，控制启动冲击电流大小。本软启动电路能够同时实现电源开关和软启动的功能。

Description

一种隔离软启动电路

技术领域

本实用新型属于电子电路应用领域，具体涉及一种隔离软启动电路。

背景技术

一般电子电路的电源输入部分电路都会有用于滤波的电容器，在输入电路接通的瞬间，由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流，使用较大电容器的输入电路，冲击电流可达几十到上百安培。如此大的冲击电流对前端电源和相关电流回路都会有比较大的影响，情况严重的会导致相关电路发生故障或损坏。为防止产生过大的冲击电流，需要软启动电路对启动电路的冲击电流进行限制。现有软启动电路通常采用继电器开关和限流电阻器并联的电路。电源接通瞬间，继电器开关断开，限流电阻器限制冲击电流，经过一段延时后，继电器开关闭合，限流电阻器被短路，电路正常工作。 该电路都需要额外的电路对继电器进行控制，电路结构复杂。并且限流用的电阻器需要选用功率较大的，防止烧毁，而功率较大的电阻器，体积会比较大，增大了整个软启动电路的体积。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种隔离软启动电路，利用隔离电压源、场效应管或其它电子开关，配合相关电路，就能实现限制启动冲击电流的功能。与常规方法相比，电路结构简单，使用元器件少，集成度高，能够实现几伏至上千伏输入电压的软启动。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种隔离软启动电路，包括在电路中作为通路启动开关的电子开关，其中，电子开关的导通控制输入两端连接在一个由电阻器和电容器串联组成的充电回路的电容器两端，串联的电阻器和电容器并联接在一个隔离电压源的电压输出端，隔离电压源的电压输入端连接一个控制电压源，接通控制电压源后，电压输出端输出的电压对充电回路的电容器充电，逐渐升高的电容器两端的电压控制电子开关逐渐导通实现软启动。

方案进一步是：所述控制电压源是FPGA或单片机控制器的引脚输出电压。

方案进一步是：所述的隔离电压源是光电池电压源，控制电压源是直流控制电压，直流控制电压连接光电池电压源的发光二极管，光电池电压源的光电池的电源输出连接串联的电阻器和电容器两端。

方案进一步是：所述的隔离电压源是变压器隔离电源，控制电压源是一个交流电源，交流电源连接在变压器的原边输入端，变压器的副边输出端连接一个整流电路，整流电路的直流输出端连接串联的电阻器和电容器两端。

方案进一步是：所述控制电压源与所述电子开关连接的电路相互隔离。

方案进一步是：所述电子开关是由一个场效应开关管实现的单向启动开关，或者是由两个场效应开关管源极连接组成的双向启动开关。

本实用新型的启动电路控制部分和被切换的电源是隔离的，能够实现不超过隔离电压源隔离电压的电源的软启动。本软启动电路利用隔离电源和场效应管或其它电子开关实现，没有使用限流电阻，没有限流电阻损耗，利用场效应管或其它电子开关实现限流。本软启动电路能够通过改变电阻器和电容器组成电路的时间常数，调节场效应管或其它电子开关的开启时间，控制启动冲击电流大小。本软启动电路能够同时实现电源开关和软启动的功能。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1为本实用新型单向软启动电路示意图；

图2为本实用新型另一单向软启动电路示意图；

图3为本实用新型双向软启动电路示意图；

图4为多路软启动电路示意图。

具体实施方式

一种隔离软启动电路，特别是应用在电路电源的软启动电路，如图1所示，所述隔离软启动电路包括在电路中作为通路启动开关的电子开关，其是一种逐渐开启接入信号的软启动电子开关电路，电子开关是三极管开关电路，三极管开关电路有多种形式，可以是由复合驱动电路驱动的功率三极管开关电路，由于功率三极管的驱动是电流驱动，因此驱动电路相对复杂。作为一个优选方案，本实施例使用的三极管开关电路是场效应开关管T1，场效应开关管使用的是电压驱动，其控制相对于电流驱动更为简单；如图1所示，所述场效应开关管是在电路中作为电源通路的启动开关，场效应开关管T1的源极连接电源输出，场效应开关管T1的漏极连接电源输入。作为电源开关的软启动，其中，场效应开关管导通的控制输入两端，即场效应开关管T1的栅极和源极连接在一个由电阻器R1和电容器C串联组成的充电回路的电容器两端，串联的电阻器和电容器并联接在一个隔离电压源1的电压输出端，隔离电压源的电压输入端连接一个控制电压源2，控制电压源由软启动控制电路控制，接通控制电压源，电压输出端输出的电压对充电回路的电容器C充电，逐渐升高的电容器两端的电压控制场效应开关管逐渐导通实现软启动。其电压变化的时间常数由电阻器R1的阻值和电容器C的容值决定。场效应开关管T1随输入充电电压的变化缓慢开启，限制启动冲击电流增大，待充电电压达到隔离电压源输出最大电压时，场效应开关管T1完全开启，电路进入正常工作状态。

其中：所述的隔离电压源与所述场效应开关管连接的电路是相互隔离的，并且有多种形式的优选方案。

其中一个优选方案是：所述的隔离电压源是光电池电压源，控制电压源是直流控制电压，直流控制电压经电阻器R2连接光电池电压源的发光二极管101，光电池电压源的光电池102的电源输出连接串联的电阻和电容两端；另外作为控制电压源的直流控制电压，控制电压源还可以是FPGA或单片机等通用控制器的引脚输出电压，也可以是开关和直流电压源串联组成的电路输出电压。

其中另一个优选方案是：所述的隔离电压源是变压器隔离电源，控制电压源是一个交流电源信号，交流电源信号连接在变压器的原边输入端，变压器的副边输出端连接一个整流电路，整流电路的直流输出端连接串联的电阻器和电容器两端。

实施例中：所述通路启动开关如图1和图2所示的，是由一个场效应开关管实现的单向启动开关。或者如图3所示的，是由两个场效应开关管T1和T2的源极连接在一起组成的双向启动开关。

本实施例软启动电路能够实现直流或交流电源的开关和软启动控制。使用场效应管等具有极性的电子开关。如图3所示两个场效应管开关能实现交流电源的开关和软启动控制。如果只使用一个具有极性的场效应管开关，如图1和图2所示的则只能实现单方向的直流电源开关和软启动控制，如图1为控制正电源，图2为控制负电源。使用的场效应管为N沟道增强型场效应管，如果使用极性相反的电子开关，则受控电源的接入方向也要切换。

如图4所示，在具有多路电源的系统中，利用现场可编程门阵列FPGA或单片机等通用控制器的输出引脚或控制开关K，就可以同时控制多路隔离软启动电路，可以实现多电源系统的上电时序控制和软启动。

Claims (6)

1.一种隔离软启动电路，包括在电路中作为通路启动开关的电子开关，其特征在于，电子开关的导通控制输入两端连接在一个由电阻器和电容器串联组成的充电回路的电容器两端，串联的电阻器和电容器并联接在一个隔离电压源的电压输出端，隔离电压源的电压输入端连接一个控制电压源，接通控制电压源后，电压输出端输出的电压对充电回路的电容器充电，逐渐升高的电容器两端的电压控制电子开关逐渐导通实现软启动。

2.根据权利要求1所述的隔离软启动电路，其特征在于，所述控制电压源是FPGA或单片机控制器的引脚输出电压。

3.根据权利要求1所述的隔离软启动电路，其特征在于，所述的隔离电压源是光电池电压源，控制电压源是直流控制电压，直流控制电压连接光电池电压源的发光二极管，光电池电压源的光电池的电源输出连接串联的电阻器和电容器两端。

4.根据权利要求1所述的隔离软启动电路，其特征在于，所述的隔离电压源是变压器隔离电源，控制电压源是一个交流电源，交流电源连接在变压器的原边输入端，变压器的副边输出端连接一个整流电路，整流电路的直流输出端连接串联的电阻器和电容器两端。

5.根据权利要求1所述的隔离软启动电路，其特征在于，所述控制电压源与所述电子开关连接的电路相互隔离。

6.根据权利要求1所述的隔离软启动电路，其特征在于，所述电子开关是由一个场效应开关管实现的单向启动开关，或者是由两个场效应开关管源极连接组成的双向启动开关。