CN210111845U - 一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，包括电源电路、缓冲电路以及输入电路，所述各个电路依次顺序连接，所述的缓冲电路包括热敏电阻器、继电器、NPN型三极管、供电端、分压电阻以及分压电阻，热敏电阻器的两端分别与继电器的公共端和常闭触点相连接，且热敏电阻器连接继电器公共端的一端与电源电路电性连接，热敏电阻器连接继电器常闭触点的一端与输入电路电性连接，分压电阻与分压电阻串联，供电端分别与分压电阻的一端以及NPN型三极管的集电极相连接，NPN型三极管的发射极与继电器线圈的一端相连接，继电器线圈的另一端与NPN型三极管的基极和分压电阻的另一端依次电性连接，该电路具有结构简单，方便实用的特点。

Description

一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路

技术领域

本实用新型属于开关电源的技术领域，尤其涉及一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路。

背景技术

LED亮化工程中用的开关电源采用的是电容滤波，在通电启动给电容充电的瞬间产生很大冲击电流，目前通常采用NTC热敏电阻器进行抑制启动冲击电流,由于热敏电阻呈阻性，选用的阻抗小的规格效果不好，选大了造成损耗大，发热严重, 在实际应用中为了避免过大的损耗，NTC热敏电阻阻值选的都较小，结果是开关电源在启动瞬间电流仍较大，通常有30-50A的电流,而在LED亮化工程中通常多个电源，以20个电源为例：启动的瞬间电流将会达到600-1000A流,这么高的电流常导致空气开关跳闸，因而，急需一种更小启动冲击电流的电源开关装置。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，减小开关电源启动瞬间的冲击电流，避免空气开关跳闸，保证供电电路的稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其改进之处在于，包括电源电路、缓冲电路以及输入电路，所述的电源电路、缓冲电路以及输入电路依次顺序连接，

所述的缓冲电路包括热敏电阻器NTC1、继电器K1、NPN型三极管Q1、供电端 VCC、分压电阻R1以及分压电阻R2，所述热敏电阻器NTC1的两端分别与继电器K1 的公共端和常闭触点相连接，且热敏电阻器NTC1连接继电器K1公共端的一端与电源电路电性连接，热敏电阻器NTC1连接继电器K1常闭触点的一端与输入电路电性连接；

所述分压电阻R1与分压电阻R2串联，分压电阻R1与分压电阻R2的中间点为第一公共端F1，第一公共端F1与NPN型三极管Q1的基极连接；所述供电端VCC 分别与分压电阻R1的一端以及NPN型三极管Q1的集电极相连接；NPN型三极管Q1 的发射极与继电器K1线圈的一端相连接，继电器K1线圈的另一端与NPN型三极管Q1的基极、分压电阻R2的另一端以及第一公共端F1依次电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的缓冲电路还包括二极管D1，所述二极管D1设置在NPN型三极管Q1的发射极与线圈之间，二极管D1的阴极端连接在线圈的一端，二极管D1的阳极端与NPN型三极管Q1的发射极连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的缓冲电路还包括二极管D2，二极管 D2并联在线圈两端，其中，二极管D2的阴极端连接在二极管D1与线圈的一端之间，二极管D2的阳极端连接在线圈的另一端与NPN型三极管Q的基极1之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路还包括第一电解电容E1，第一电解电容E1的正极端连接在热敏电阻器NTC1和输入电路之间，第一电解电容E1的负极端接地。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的缓冲电路还包括稳压二极管ZD1和第二电解电容E2,所述稳压二极管ZD1被设置在NPN型三极管Q1的基极与线圈的另一端之间，所述稳压二极管ZD1的正极端连接线圈的另一端，稳压二极管ZD1的负极端与NPN型三极管Q1的基极连接，所述第二电解电容E2的正极端与稳压二极管 ZD1的负极端连接，第二电解电容E2的负极端连接在稳压二极管ZD1的正极端，所述第二电解电容E2的负极端还接地。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电源电路与缓冲电路之间还连接有整流桥BD1，电源电路连接在整流桥BD1两边的AC端口上，整流桥BD1的正极端与热敏电阻器NTC1连接，整流桥BD1的负极端接地。

本实用新型的有益效果是：本实用提供了一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，该电路通过在电源电路和输入电路之间设置有缓冲电路，减小开关电源启动瞬间的冲击电流，避免空气开关跳闸，保证供电电路的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1所示，本实用新型揭示了一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，包括电源电路1、缓冲电路2以及输入电路3，所述的电源电路1、缓冲电路2 以及输入电路3依次顺序连接，所述的缓冲电路2包括热敏电阻器NTC1、继电器 K1、NPN型三极管Q1、供电端VCC、分压电阻R1以及分压电阻R2，所述热敏电阻器NTC1的两端分别与继电器K1的公共端a和常闭触点b相连接，且热敏电阻器 NTC1连接继电器K1公共端a的一端与电源电路1电性连接，热敏电阻器NTC1连接继电器K1常闭触点b的一端与输入电路3电性连接；所述分压电阻R1与分压电阻R2串联，分压电阻R1与分压电阻R2的中间点为第一公共端F1，第一公共端F1与NPN型三极管Q1的基极连接；所述供电端VCC分别与分压电阻R1的一端以及NPN 型三极管Q1的集电极相连接；NPN型三极管Q1的发射极与继电器K1线圈的一端相连接，继电器K1线圈的另一端与NPN型三极管Q1的基极、分压电阻R2的另一端以及第一公共端F1依次电性连接，当供电端VCC供电给电路的瞬间，经串联的分压电阻R1和分压电阻R2分压并进入NPN型三极管Q1的基极，基极的电信号由低电平转为高电平，NPN型三极管Q1饱和导通，供电端VCC经过NPN型三极管Q1 和二极管D1给继电器K1的线圈供电，继电器K1吸合动作，继电器K1的固定端a 与常闭触点b导通，与热敏电阻器NTC1呈并联状态，由于选用的热敏电阻器NTC1 阻抗较高，继电器K1的阻抗接近于0,此时电路的电流将经过继电器K1给电源后面的电路供电,损耗基本为0，达到了减小开关电源启动冲击电流的目的。

进一步的，所述的缓冲电路2还包括二极管D1、二极管D2、第一电解电容E1、稳压二极管ZD1以及第二电解电容E2，所述二极管D1设置在NPN型三极管Q1的发射极与线圈之间，二极管D1的阴极端连接在线圈的一端，二极管D1的阳极端与 NPN型三极管Q1的发射极连接；所述的二极管D2并联在线圈两端，其中，二极管 D2的阴极端连接在二极管D1与线圈的一端之间，二极管D2的阳极端连接在线圈的另一端与NPN型三极管Q1的基极之间；所述的第一电解电容E1的正极端连接在热敏电阻器NTC1和输入电路之间，第一电解电容E1的负极端接地；所述的稳压二极管ZD1被设置在NPN型三极管Q1的基极与线圈的另一端之间，稳压二极管ZD1 的正极端连接线圈的另一端，稳压二极管ZD1的负极端与NPN型三极管Q1的基极连接；所述的第二电解电容E2的正极端与稳压二极管ZD1的负极端连接，第二电解电容E2的负极端连接在稳压二极管ZD1的正极端，所述第二电解电容E2的负极端还接地，在供电端供电时，二极管D1用于防止继电器K1控制线圈断开时产生产反向电压损坏三极管Q1，二极管D2用于吸收继电器开通与关断产生的干扰，稳压二极管ZD1和第二电解电容E2用于防止NPN型三极管Q1的基极受干扰信号影响，使NPN型三极管Q1开关电路有效地开通与关断。

在上述实施例中，供电端VCC供电，电压经串联的分压电阻R1和分压电阻R2 分压，并进入NPN型三极管Q1的基极，基极的电信号由低电平转为高电平，NPN 型三极管Q1饱和导通，其中，稳压二极管ZD1和第二电解电容E2用于防止NPN 型三极管Q1的基极受干扰信号影响，使三极管开关电路有效地开通与关断，供电端VCC经过NPN型三极管Q1和二极管D1给继电器K1的线圈供电，继电器吸合动作，继电器的固定端a与常闭触点b导通，并且与热敏电阻器NTC1呈并联状态，所述的二极管D1用于防止继电器K1控制线圈断开时产生产反向电压损坏三极管 Q1，二极管D2用于吸收继电器开通与关断产生的干扰，由于选用的热敏电阻器NTC1 阻抗较高，继电器的阻抗接近于0,此时电路的电流将经过继电器K1给电源后面的电路供电,损耗基本为0，达到了减小开关电源启动冲击电流的目的。

另外，所述电源电路与缓冲电路之间还连接有整流桥BD1，电源电路1连接在整流桥BD1两边的AC端口上，整流桥BD1的正极端与热敏电阻器NTC1连接，整流桥BD1的负极端接地，该整流桥BD1用于使电源电路1的电流经过整流桥BD1交流电整流后流进缓冲电路2。

最后，输入电路3包括N沟道场效应管Q2、控制电路、电容C1、N沟道场效应管Q3、二极管D3以及变压器T1,所述变压器有两个初级线圈和一个次级线圈，第一电解电容E1的正极与N沟道场效应管Q2的漏极端连接，N沟道场效应管Q2的栅极端与控制电路输入端连接，N沟道场效应管Q2的源极端与变压器T1一个初级线圈连接，控制电路的输出端与N沟道场效应管Q3的栅极端连接，N沟道场效应管Q3的漏极端与N沟道场效应管Q2的源极端连接，N沟道场效应管Q3的源极端连接地，变压器T1一个初级线圈还与电容C1一端连接，电容C1另一端连接地，另一个初级线圈一端连接地，另一端接二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极端连接供电端VCC。

具体实施本实用新型的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路时，电路连接分为两个状态，未供电给电路时，电源电路1连接整流桥BD1，整流桥BD1与热敏电阻器NTC1串联，热敏电阻器NTC1再经过第一电解电容E1与输出电路3连接；给电路供电时，热敏电阻器NTC1 两端并联在继电器K1的固定端点a和常开触点b，通过并联分流的形式，使得流经热敏电阻器NTC1的电流减少，但是流入输入电路3的总电流不变，有效抑制刚通电时的开机冲击电流。

供电端VCC供电的瞬间，电压经串联的分压电阻R1和分压电阻R2分压，并进入NPN型三极管Q1的基极，基极的电信号由低电平转为高电平，NPN型三极管Q1 饱和导通，其中，稳压二极管ZD1和第二电解电容E2用于防止NPN型三极管Q1 的基极受干扰信号影响，使三极管开关电路有效地开通与关断，供电端VCC经过 NPN型三极管Q1和二极管D1给继电器K1的线圈供电，继电器吸合动作，继电器的固定端a与触点b导通，与热敏电阻器NTC1呈并联状态，所述的二极管D1用于防止继电器K1控制线圈断开时产生产反向电压损坏三极管Q1，二极管D2用于吸收继电器开通与关断产生的干扰，热敏电阻器NTC1串联接在输入开关电源整流后的“+”端线路,交流电整流后经过热敏电阻器NTC1后与第一电解电容E1相连,热敏电阻器NTC1选用较大阻抗的参数，有效抑制刚通电时的开机冲击电流,由于选用的热敏电阻器NTC1阻抗较高，继电器K1的阻抗接近于0,此时电路的电流将经过继电器K1给电源后面的电路供电,损耗基本为0，达到了减小开关电源启动冲击电流的目的；

最后，经过缓冲电路2的电流经第一电解电容E1流进输入电路3，流进输入电路3的电流依次经过N沟道场效应管Q2、控制电路、N沟道场效应管Q3以及变压器T1,最终实现输出电路3需要实现功能的电路。

本实用新型的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，经过在原有技术上对电路改选较大阻值的热敏电阻器NTC1，配合继电器K1、NPN型三极管Q1、供电端VCC、分压电阻R1以及分压电阻R2等元器件组合成的电路，使得电路由串联电路变成并联电路，有效抑制刚通电时的开机冲击电流，但总电流不变的电路，该减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路具有结构简单、经济又实用的特点。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：包括电源电路、缓冲电路以及输入电路，所述的电源电路、缓冲电路以及输入电路依次顺序连接，

所述的缓冲电路包括热敏电阻器NTC1、继电器K1、NPN型三极管Q1、供电端VCC、分压电阻R1以及分压电阻R2，所述热敏电阻器NTC1的两端分别与继电器K1的公共端和常闭触点相连接，且热敏电阻器NTC1连接继电器K1公共端的一端与电源电路电性连接，热敏电阻器NTC1连接继电器K1常闭触点的一端与输入电路电性连接；

所述分压电阻R1与分压电阻R2串联，分压电阻R1与分压电阻R2的中间点为第一公共端F1，第一公共端F1与NPN型三极管Q1的基极连接；所述供电端VCC分别与分压电阻R1的一端以及NPN型三极管Q1的集电极相连接；NPN型三极管Q1的发射极与继电器K1线圈的一端相连接，继电器K1线圈的另一端与NPN型三极管Q1的基极、分压电阻R2的另一端以及第一公共端F1依次电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：所述的缓冲电路还包括二极管D1，所述二极管D1设置在NPN型三极管Q1的发射极与线圈之间，二极管D1的阴极端连接在线圈的一端，二极管D1的阳极端与NPN型三极管Q1的发射极连接。

3.根据权利要求2所述的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：所述的缓冲电路还包括二极管D2，二极管D2并联在线圈两端，其中，二极管D2的阴极端连接在二极管D1与线圈的一端之间，二极管D2的阳极端连接在线圈的另一端与NPN型三极管Q1的基极之间。

4.根据权利要求1所述的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：所述减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路还包括第一电解电容E1，第一电解电容E1的正极端连接在热敏电阻器NTC1和输入电路之间，第一电解电容E1的负极端接地。

5.根据权利要求1所述的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：所述的缓冲电路还包括稳压二极管ZD1和第二电解电容E2,所述稳压二极管ZD1被设置在NPN型三极管Q1的基极与线圈的另一端之间，稳压二极管ZD1的正极端连接线圈的另一端，稳压二极管ZD1的负极端与NPN型三极管Q1的基极连接，所述第二电解电容E2的正极端与稳压二极管ZD1的负极端连接，第二电解电容E2的负极端连接在稳压二极管ZD1的正极端，所述第二电解电容E2的负极端还接地。

6.根据权利要求1所述的一种减小开关电源启动冲击电流的缓冲电路，其特征在于：所述电源电路与缓冲电路之间还连接有整流桥BD1，电源电路连接在整流桥BD1两边的AC端口上，整流桥BD1的正极端与热敏电阻器NTC1连接，整流桥BD1的负极端接地。

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