CN211018642U - 一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其在直流电源输入正、负极之间接有串联的第一电阻和第一稳压二极管，且二者连接处经串联的第二电阻、第二稳压二极管与第一光耦输入端的正极相连，第一光耦输出端的正极分别经第四电阻与第一MOS管的栅极相连、经串联的第五电阻和第一电容与第一MOS管的漏极相连，第一MOS管的源极、第一光耦输入、输出端的负极均与直流电源输入负极相连；第一光耦输出端的正极经第三电阻与直流电源输入、输出正极相连；第一MOS管的漏极与直流电源输出负极相连，且经第二电容与直流电源输出正极相连。本实用新型在电源开关机的时间间隔在10ms内不会影响开机过程中的冲击电流限值和冲击电流持续时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流电源缓启动技术领域，尤其是涉及一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路。
背景技术
在电源设计中，根据设计需要，电源中都需要设计部分储能或滤波电容，因此导致启动瞬间会有较大的冲击电流，此冲击电流对供电设备有很大的干扰，而且冲击电流对回路中的器件耐冲击性有较高的要求。某些机载电源设备中对冲击电流的冲击限值和冲击电流持续时间有要求，开关机的频率也很高。
以往限制冲击电流的缓启动电路有NTC和PTC两种，NTC缓启动电路一直串联在回路中发热有较大功耗，开关时需要冷却时间；PTC缓启动电路虽然可以连续开关机，但其动作时间（冲击电流恢复时间）受到电流、散热环境等因素的影响，一般很难精准计算；以上两种缓启动电路均存在占用空间大的问题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其能够实现精准控制冲击电流限值和冲击电流持续时间，而且在频繁开关机过程中不影响冲击电流限值和冲击电流持续时间。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其包括直流电源输入端、第一稳压二极管D1、第一光耦OP1、第一MOS管M1、第三稳压二极管D3、第一电容C1、第二电容C2和直流电源输出端，直流电源输入正极与输入负极之间接有串联的第一电阻R1和第一稳压二极管D1，第一稳压二极管D1的负极与第一电阻R1一端相连，且连接处通过串联的第二电阻R2、第二稳压二极管D2与第一光耦OP1输入端的正极相连，第一光耦OP1输出端的正极分别通过第四电阻R4与第一MOS管M1的栅极相连、通过串联的第五电阻R5和第一电容C1与第一MOS管M1的漏极相连，第一光耦OP1输出端的正极与第一MOS管M1的源极之间接有第三稳压二极管D3，第一MOS管M1的源极、第一光耦OP1输入端的负极和输出端的负极均与直流电源输入负极相连；第一光耦OP1输出端的正极通过第三电阻R3与直流电源输入正极、直流电源输出正极相连；第一MOS管M1的漏极经第二电容C2与直流电源输出正极相连，第一MOS管M1的漏极与直流电源输出负极相连。
进一步地，上述的第一MOS管M1为N沟道结型场效应管。
由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其电路设计简单，占用空间小，功耗小，参数计算简单，制造成本低，实用性强，开机瞬间，利用第一MOS管的开通过程进行缓启动，关机后利用第一光耦对第一MOS管进行放电归零；不但能够精准计算开机过程中的冲击电流限值和冲击电流持续时间，而且电源开关机的时间间隔在10ms内不会影响开机过程中的冲击电流限值和冲击电流持续时间；适用于直流电源中，有效抑制冲击电流，降低对供电设备的功率要求，提高电源本身的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型冲击电流可控的直流电源缓启动电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，该冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其包括直流电源输入端、第一稳压二极管D1、第一光耦OP1、第一MOS管M1、第三稳压二极管D3、第一电容C1、第二电容C2和直流电源输出端，直流电源输入正极（+IN）与输入负极（-IN）之间接有串联的第一电阻R1和第一稳压二极管D1，第一稳压二极管D1的负极与第一电阻R1一端相连，且连接处通过串联的第二电阻R2、第二稳压二极管D2与第一光耦OP1输入端的正极相连，第一光耦OP1输出端的正极分别通过第四电阻R4与第一MOS管M1的栅极相连、通过串联的第五电阻R5和第一电容C1与第一MOS管M1的漏极相连，第一光耦OP1输出端的正极与第一MOS管M1的源极之间接有第三稳压二极管D3，第一MOS管M1的源极、第一光耦OP1输入端的负极和输出端的负极均与直流电源输入负极（-IN）相连，第一MOS管M1为N沟道结型场效应管；第一光耦OP1输出端的正极通过第三电阻R3与直流电源输入正极（+IN）、直流电源输出正极（+OUT）相连；第一MOS管M1的漏极经第二电容C2与直流电源输出正极（+OUT）相连，第一MOS管M1的漏极与直流电源输出负极（-OUT）相连。
上述的第一MOS管M1的型号为SIR870ADP。
本实用新型冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其工作原理为：上电瞬间，第一稳压二极管D1的电压迅速建立产生+15V辅助源，驱动第一光耦OP1导通，第一MOS管M1的栅极电压不受第一光耦OP1影响，经由第三电阻R3对第一电容C1进行充电，充电过程中第一MOS管M1的栅极电压逐渐升高，第一MOS管M1的栅极电压达到门槛电压VGS(th)时，输入电压通过第一MOS管M1的源极和漏极对第二电容C2充电；第一MOS管M1的栅极电压继续上升到米勒平台电压VGS（pl），在此期间第一MOS管M1继续对第二电容C2充电，充电电流达到最大值；米勒平台期间第一MOS管M1的栅极电压保持不变，继续以最大电流对第二电容C2充电，直到第二电容C2充满；米勒平台过后，第一MOS管M1的栅极电压上升到稳态电压，即第三稳压二极管D3的稳压值，第一MOS管M1的源极和漏极完全导通。通过上述过程完成开机过程中的缓启动，通过计算设定第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2的参数能够精准的控制开机过程中的冲击电流限值和冲击电流持续时间。关机过程中，当输入电压下降直第一稳压二极管D1的稳压值后，第一光耦OP1不通，第一光耦OP1通过输出端的正、负极迅速将第一MOS管M1的栅极电压释放，从而实现电源开关机的时间间隔在10ms范围内操作，而不影响冲击电流限值和冲击电流持续时间。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (2)
1.一种冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其特征是：其包括直流电源输入端、第一稳压二极管D1、第一光耦OP1、第一MOS管M1、第三稳压二极管D3、第一电容C1、第二电容C2和直流电源输出端，直流电源输入正极与输入负极之间接有串联的第一电阻R1和第一稳压二极管D1，第一稳压二极管D1的负极与第一电阻R1一端相连，且连接处通过串联的第二电阻R2、第二稳压二极管D2与第一光耦OP1输入端的正极相连，第一光耦OP1输出端的正极分别通过第四电阻R4与第一MOS管M1的栅极相连、通过串联的第五电阻R5和第一电容C1与第一MOS管M1的漏极相连，第一光耦OP1输出端的正极与第一MOS管M1的源极之间接有第三稳压二极管D3，第一MOS管M1的源极、第一光耦OP1输入端的负极和输出端的负极均与直流电源输入负极相连；第一光耦OP1输出端的正极通过第三电阻R3与直流电源输入正极、直流电源输出正极相连；第一MOS管M1的漏极经第二电容C2与直流电源输出正极相连，第一MOS管M1的漏极与直流电源输出负极相连。
2.根据权利要求1所述的冲击电流可控的直流电源缓启动电路，其特征是：其第一MOS管M1为N沟道结型场效应管。
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| CN115513930A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-23 | 北京瀚海科技有限公司 | 一种风机用上电保护电路 |
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| CN116683755A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-09-01 | 广东省洛仑兹技术股份有限公司 | 一种缓启动电路及多层次的缓启动电路 |
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