CN211655741U - 恒流控制模式的电流瞬变抑制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路，输入电压正端与R1、R3的一端、V1、V2的阴极及Q1的源极相连，R1的另一端与Q3的发射极相连，V1的阳极与R2的一端、Q3的基极相连，Q3的集电极与C1的正极、Q4的集电极、Q2的栅极相连，R3的另一端与V2的阳极、Q1的栅极、R4的一端相连，R4的另一端与Q2的漏极相连，Q2的源极与R5的一端、C2的一端、R6的一端相连，R5、R2的另一端、C1的负极、Q4的发射极、R8的一端及C3的负极相连，R8的另一端与Q4的基极、V3的阳极相连，V3的阴极与R7的一端相连接，R7、R6的另一端、C2的另一端、Q1的漏极及C3的正极相连。

Description

恒流控制模式的电流瞬变抑制电路

技术领域

本实用新型属于航空电子工程领域，涉及一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路。

背景技术

为减小航空电子用电设备在使用过程中的各种情况下的电流突变，降低用电设备上下电、工作时对供电电网的影响，要求用电设备必须具有相应电流突变抑制能力。

通常情况下，电子设备输入回路都会放置较大滤波电容(图1中负载电容C3)，当输入电压发生上升突变时，电容存在充电过程，如没有有效措施，相应瞬时电流非常大，如不加抑制，可能对自身设备中的器件造成损伤，而且会影响母线电压的稳定性，进而影响整个系统供电品质。因此针对类似电流瞬变的抑制变得尤为关键，抑制电路可以使设备在上电瞬间及工作过程中的电流瞬变幅度保持在设定的合理范围内，以确保设备能够安全可靠地工作，减小对供电电网的影响。

目前，各类标准、规范中针对用电设备上电冲击等电流瞬变幅值和时间都有相应规定。为了抑制设备瞬变电流对设备内部电路及供电电网的影响，通常简单模拟电路采用减少输入回路电容的容值、采用可变电阻缓充电电路等方式，此类措施普遍存在门限值误差较大，反复启动一致性差等缺陷。还有采用专用功能芯片或软硬结合的方式控制，此类措施同样存在电路规模复杂，最低工作电压门限限制等数字电路固有缺陷。

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路，该电流瞬变抑制电路结构简单，在航空电子设备上电瞬间和电压上升瞬变时能准确可靠的抑制电流的变化幅度和持续时间，提高设备供电兼容性，减小对供电电网的影响。

本实用新型的发明目的通过以下技术方案实现：

一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、负载电容C3、稳压管V1、稳压管V2、稳压管V3、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q1和MOS管Q2，输入电压正端与电阻R1的一端、电阻R3的一端、稳压管V1的阴极、稳压管V2的阴极及MOS管Q1的源极相连接，电阻R1的另一端与三极管Q3的发射极相连接，稳压管V1的阳极与电阻R2的一端、三极管Q3的基极相连接，三极管Q3的集电极与电容C1的正极、三极管Q4的集电极、MOS管Q2的栅极相连接，电阻R3的另一端与稳压管V2的阳极、MOS管Q1的栅极、电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的源极与电阻R5的一端、电容C2的一端、电阻R6的一端相连接，电阻R5的另一端与电阻R2的另一端、电容C1的负极、三极管Q4的发射极、电阻R8的一端及负载电容C3的负极相连接，电阻R8的另一端与三极管Q4的基极、稳压管V3的阳极相连接，稳压管V3的阴极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端、电容C2的另一端、MOS管Q1的漏极及负载电容C3的正极相连接。

本实用新型使用在用电设备的电源输入接口电路中，当电子设备开启时，能有效控制上电冲击电流的限制；对正常供电过程中发生的瞬变电压引起的电流突变也有较好的抑制作用；同时还具有输出过压钳位功能，能可靠保证最大变化电流和输出电压不超过系统设计中的限定值，保证了电子设备工作可靠性和供电兼容性。

在航空电子产品的电源中，运用本实用新型提供的电流瞬变抑制电路，可以使产品满足多种标准中对设备供电兼容性的相关要求。

附图说明

图1是恒流控制模式的电流瞬变抑制电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1所示的一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、电容C₃、稳压管V1、稳压管V2、稳压管V3、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q1和MOS管Q2。输入电压正端与电阻R1的一端、电阻R3的一端、稳压管V1的阴极、稳压管V2的阴极及MOS管Q1的源极相连接，电阻R1的另一端与三极管Q3的发射极相连接，稳压管V1的阳极与电阻R2的一端、三极管Q3的基极相连接，三极管Q3的集电极与电容C1的正极、三极管Q4的集电极、MOS管Q2的栅极相连接，电阻R3的另一端与稳压管V2的阳极、MOS管Q1的栅极、电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的源极与电阻R5的一端、电容C2的一端、电阻R6的一端相连接，电阻R5的另一端与电阻R2的另一端、电容C1的负极、三极管Q4的发射极、电阻R8的一端及负载电容C3的负极相连接，电阻R8的另一端与三极管Q4的基极、稳压管V3的阳极相连接，稳压管V3的阴极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端、电容C2的另一端、MOS管Q1的漏极及负载电容C3的正极相连接。

该电流瞬变抑制电路主要由电阻、电容、稳压管、三极管、MOS管组成。其中MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压管V2组成主回路，通过对MOS管Q2的导通过程控制，实现MOS管Q1的导通控制，进而实现对流经MOS管Q1的电流控制；电阻R1、电阻R2、三极管Q3、稳压管V1组成恒流充电电路，实现对电容C1充电过程的控制，从而控制MOS管Q2的导通过程；电阻R5、电阻R6及电容C2组成电压反馈环，实现稳态工作过程中输出电压的反馈；电阻R7、电阻R8、稳压管V3、三极管Q4组成另一组电压反馈环，实现电压钳位限制作用。C₃为输出负载电容。

在电子设备输入电压从建立到稳定以及工作过程中电压上升瞬变等状态下，该电路对应分两种工作模式抑制由于电路中电压发生上升突变引起的瞬变电流。

在输入电源上电瞬间，输入电压加到MOS管Q1的源极，此时，由于电容C1上电压从零开始上升，在电压小于MOS管Q2的开启电压时，MOS管Q2不导通，从而使得MOS管Q1的栅源电压为零，MOS管Q1处于关断状态，即设备输入电流为零。当电容C1上电压高于MOS管Q2的开启电压后，MOS管Q2开始进入放大工作区，进而驱动主回路上MOS管Q1开始导通并进入放大区，此阶段输入电流产生，其大小由处于放大状态的MOS管Q1的栅源驱动电压决定。随着电容C1上电压继续上升，MOS管Q1、MOS管Q2最终进入饱和导通区。由电阻R1、电阻R2、三极管Q3、稳压管V1组成恒流源电路对电容C1充电，充电电流由稳压管V1和电阻R1决定，充电电流大小决定C1的电压上升速度，即决定了MOS管Q1、MOS管Q2的由关断到完全导通的速度，从而限定了电流的变化时间宽度。通过电阻R5、电阻R6及电容C2组成电压反馈环在上电初始阶段的电压反馈作用，使MOS管Q1导通过程中间保持一段稳定的栅源驱动电压，从而达到在此段过程控制限流幅度的目的。

在输入电源稳定过程中发生可接受范围瞬态电压上升突变时，其一通过电阻R5、电阻R6及电容C2组成电压反馈环的输出电压反馈，降低MOS管Q1、MOS管Q2的栅源驱动电压，以增加导通电阻，实现限制电流的目的。其二，通过由电阻R7、电阻R8、稳压管V3、三极管Q4组成另一组电压反馈环，实现电压钳位限制作用，当输入电压上升幅度过大，输入电流峰值必然增加，通过此电压反馈回路，在输入电压超过设定上限值时，稳压管V3击穿，驱动三极管Q4导通，从而减小MOS管Q1、Q2的栅源驱动电压，以增加导通电阻，实现限制输入电流，输出电压不超过设定范围的目的。

Claims (1)

1.一种恒流控制模式的电流瞬变抑制电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、负载电容C3、稳压管V1、稳压管V2、稳压管V3、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q1和MOS管Q2，其特征在于输入电压正端与电阻R1的一端、电阻R3的一端、稳压管V1的阴极、稳压管V2的阴极及MOS管Q1的源极相连接，电阻R1的另一端与三极管Q3的发射极相连接，稳压管V1的阳极与电阻R2的一端、三极管Q3的基极相连接，三极管Q3的集电极与电容C1的正极、三极管Q4的集电极、MOS管Q2的栅极相连接，电阻R3的另一端与稳压管V2的阳极、MOS管Q1的栅极、电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与MOS管Q2的漏极相连接，MOS管Q2的源极与电阻R5的一端、电容C2的一端、电阻R6的一端相连接，电阻R5的另一端与电阻R2的另一端、电容C1的负极、三极管Q4的发射极、电阻R8的一端及负载电容C3的负极相连接，电阻R8的另一端与三极管Q4的基极、稳压管V3的阳极相连接，稳压管V3的阴极与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端与电阻R6的另一端、电容C2的另一端、MOS管Q1的漏极及负载电容C3的正极相连接。

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