CN212163159U - 浪涌电流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了浪涌电流保护电路，包括依次相连的供电电源、第一电阻和负载，第一辅助供电端连接于运算放大器的同相输出端，运算放大器的同相输出端通过第一电容接地，第二电阻与第一电容并联，第二辅助供电端通过第三电阻连接于运算放大器的反相输入端，运算放大器的输出端连接于三极管的基极，三极管的集电极通过继电器连接于供电电源与第一电阻的连接处，三极管的发射极接地。第一电容连接在运算放大器的正相输入端，通过第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，从而使运算放大器驱动三极管控制继电器的导通和关断，有效防止负载启动时产生过大的浪涌电流对设备和元器件造成损坏，增强电路的防护可靠性。

Description

浪涌电流保护电路

技术领域

本实用新型涉及供电电源设备技术领域，尤其涉及浪涌电流保护电路。

背景技术

随着开关电源技术的发展，三相高频开关电源功率越来越高，原有的保护电路大多通过串联热敏电阻的方式限制负载启机时产生过大的浪涌电流，但是输入功率增大后，串联的热敏电阻在限制浪涌电流时容易产生高温，加速热敏电阻的老化速度，大大降低保护电路的可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可靠性高的浪涌电流保护电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：浪涌电流保护电路，包括依次相连的供电电源、第一电阻和负载，还包括第一辅助供电端、第二辅助供电端、第二电阻、第三电阻、第一电容、运算放大器、三极管和继电器，所述第一辅助供电端连接于所述运算放大器的同相输出端，所述运算放大器的同相输出端通过第一电容接地，所述第二电阻与所述第一电容并联，所述第二辅助供电端通过第三电阻连接于所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端连接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过所述继电器连接于供电电源与第一电阻的连接处，所述三极管的发射极接地。

进一步的，所述供电电源包括全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端为三相输入，所述全桥整流电路的输出端连接有所述第一电阻。

进一步的，还包括电解电容，所述全桥整流电路输出端的一端通过第一电阻与负载相连通，所述全桥整流电路输出端的另一端通过所述电解电容与所述负载相连通。

进一步的，还包括第四电阻和第五电阻，所述第一辅助供电端通过所述第四电阻连接于所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地。

进一步的，还包括保护信号端，所述保护信号端连接于所述第四电阻与所述运算放大器之间。

进一步的，还包括滤波电容，所述滤波电容的两端分别与所述三极管的基极以及发射极相连通。

进一步的，所述三极管的基极与发射极之间设有偏置电阻。

进一步的，还包括钳位二极管和第三辅助供电端，所述钳位二极管的阳极连接于所述三极管的集电极，所述钳位二极管的阴极分别与所述三极管的基极以及第三辅助供电端相连接。

进一步的，还包括驱动电阻，所述运算放大器的输出端通过所述驱动电阻与所述三极管相连接。

本实用新型的有益效果在于：第一电容连接在运算放大器的正相输入端，通过第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，从而使运算放大器驱动三极管控制继电器的导通和关断，有效防止负载启动时产生过大的浪涌电流对设备和元器件造成损坏，增强电路的防护可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的浪涌电流保护电路图。

标号说明：

R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；

R5、第五电阻；R6、偏置电阻；R7、驱动电阻；Z、负载；

C1、第一电容；C2、电解电容；C3、滤波电容；U、运算放大器；

Q、三极管；K、继电器；SD、保护信号端；D、钳位二极管。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，从而使运算放大器驱动三极管控制继电器的导通和关断。

请参照图1，浪涌电流保护电路，包括依次相连的供电电源、第一电阻R1和负载Z，还包括第一辅助供电端、第二辅助供电端、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、运算放大器U、三极管Q和继电器K，所述第一辅助供电端连接于所述运算放大器U的同相输出端，所述运算放大器U的同相输出端通过第一电容C1接地，所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联，所述第二辅助供电端通过第三电阻R3连接于所述运算放大器U的反相输入端，所述运算放大器U的输出端连接于所述三极管Q的基极，所述三极管Q的集电极通过所述继电器K连接于供电电源与第一电阻R1的连接处，所述三极管Q的发射极接地。

本实用新型的工作原理简述如下：第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，经过一段充电时间后，第一电容输出的电压大于运算放大器反相输入端的电压时，运输放大器输出端输出高电平并传送至三极管的基极，将三极管从关断状态转换为导通状态，三极管导通后继电器吸合，继电器吸合前保持第一电阻的电流稳定在额定电流水平。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：第一电容连接在运算放大器的正相输入端，通过第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，从而使运算放大器驱动三极管控制继电器的导通和关断，有效防止负载启动时产生过大的浪涌电流对设备和元器件造成损坏，增强电路的防护可靠性。

进一步的，所述供电电源包括全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端为三相输入，所述全桥整流电路的输出端连接有所述第一电阻R1。

进一步的，还包括电解电容C2，所述全桥整流电路输出端的一端通过第一电阻R1与负载Z相连通，所述全桥整流电路输出端的另一端通过所述电解电容C2与所述负载Z相连通。

由上述描述可知，电解电容的电容量较大，而且具有较低的成本。

进一步的，还包括第四电阻R4和第五电阻R5，所述第一辅助供电端通过所述第四电阻R4连接于所述运算放大器U的同相输入端，所述运算放大器U的反相输入端通过所述第五电阻R5接地。

由上述描述可知，第四电阻与第一电容相配合，能够自由调整三极管的导通时间，便于控制涌电流保护电路。

进一步的，还包括保护信号端SD，所述保护信号端SD连接于所述第四电阻R4与所述运算放大器U之间。

进一步的，还包括滤波电容C3，所述滤波电容C3的两端分别与所述三极管Q的基极以及发射极相连通。

由上述描述可知，滤波电容使三极管的到更好的直流稳定系数，提高控制的精准度。

进一步的，所述三极管Q的基极与发射极之间设有偏置电阻R6。

进一步的，还包括钳位二极管D和第三辅助供电端，所述钳位二极管D的阳极连接于所述三极管Q的集电极，所述钳位二极管D的阴极分别与所述三极管Q的基极以及第三辅助供电端相连接。

由上述描述可知，钳位二极管能够限制经过继电器的电流，提高继电器的稳定性。

进一步的，还包括驱动电阻R7，所述运算放大器U的输出端通过所述驱动电阻R7与所述三极管Q相连接。

实施例一

请参照图1，本实用新型的实施例一为：浪涌电流保护电路，包括依次相连的供电电源、第一电阻R1和负载Z，还包括第一辅助供电端、第二辅助供电端、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、运算放大器U、三极管Q和继电器K，所述第一辅助供电端连接于所述运算放大器U的同相输出端，所述运算放大器U的同相输出端通过第一电容C1接地，所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联，所述第二辅助供电端通过第三电阻R3连接于所述运算放大器U的反相输入端，所述运算放大器U的输出端连接于所述三极管Q的基极，所述三极管Q的集电极通过所述继电器K连接于供电电源与第一电阻R1的连接处，所述三极管Q的发射极接地。

请参照图1，所述供电电源包括全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端为三相输入，所述全桥整流电路的输出端连接有所述第一电阻R1。

详细的，还包括电解电容C2，所述全桥整流电路输出端的一端通过第一电阻R1与负载Z相连通，所述全桥整流电路输出端的另一端通过所述电解电容C2与所述负载Z相连通。

在本实施例中，还包括第四电阻R4和第五电阻R5，所述第一辅助供电端通过所述第四电阻R4连接于所述运算放大器U的同相输入端，所述运算放大器U的反相输入端通过所述第五电阻R5接地，所述第四电阻R4和第五电阻R5均为分压电阻。

请参照图1，还包括保护信号端SD，所述保护信号端SD连接于所述第四电阻R4与所述运算放大器U之间，交流断电后快速来电时，保护信号端SD输出低电平，迅速拉低运算放大器U正相输出端的电压，从而快速断开继电器K，为下一次快速来电时通过第一电阻R1给母线充电。

还包括滤波电容C3，所述滤波电容C3的两端分别与所述三极管Q的基极以及发射极相连通，可选的，所述三极管Q的基极与发射极之间设有偏置电阻R6。详细的，还包括钳位二极管D和第三辅助供电端，所述钳位二极管D的阳极连接于所述三极管Q的集电极，所述钳位二极管D的阴极分别与所述三极管Q的基极以及第三辅助供电端相连接，可选的，还包括驱动电阻R7，所述运算放大器U的输出端通过所述驱动电阻R7与所述三极管Q相连接，本实施例中，所述第一辅助供电端、第二辅助供电端和第三辅助供电端的电压均为+12V，所述滤波电容的数量为两个。

本实用新型的工作原理简述如下：三相交流输入时，第一辅助供电端通过第二电阻R2和第四电阻R4分压并向第一电容C1充电，充电过程中运算放大器U的正相输出端电压低于反相输入端的电压，充电过程中运算放大器U输出低电平，三极管Q关断，继电器K断开，三相电经过整流后通过第一电阻R1给电解电容C2充电，通过调节第一电容C1的容量可以控制继电器K的开通时间，可以合理的控制第一电阻R1的电压上升到稳定的额定电压后才吸合继电器K，此时供电电源输入浪涌电流很小，达到保护电路的目的。

综上所述，本实用新型提供的浪涌电流保护电路，第一电容连接在运算放大器的正相输入端，通过第一辅助供电端对第一电容进行持续充电，从而使运算放大器驱动三极管控制继电器的导通和关断，有效防止负载启动时产生过大的浪涌电流对设备和元器件造成损坏，增强电路的防护可靠性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.浪涌电流保护电路，包括依次相连的供电电源、第一电阻和负载，其特征在于：还包括第一辅助供电端、第二辅助供电端、第二电阻、第三电阻、第一电容、运算放大器、三极管和继电器，所述第一辅助供电端连接于所述运算放大器的同相输出端，所述运算放大器的同相输出端通过第一电容接地，所述第二电阻与所述第一电容并联，所述第二辅助供电端通过第三电阻连接于所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端连接于所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过所述继电器连接于供电电源与第一电阻的连接处，所述三极管的发射极接地。

2.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：所述供电电源包括全桥整流电路，所述全桥整流电路的输入端为三相输入，所述全桥整流电路的输出端连接有所述第一电阻。

3.根据权利要求2所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括电解电容，所述全桥整流电路输出端的一端通过第一电阻与负载相连通，所述全桥整流电路输出端的另一端通过所述电解电容与所述负载相连通。

4.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括第四电阻和第五电阻，所述第一辅助供电端通过所述第四电阻连接于所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接地。

5.根据权利要求4所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括保护信号端，所述保护信号端连接于所述第四电阻与所述运算放大器之间。

6.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括滤波电容，所述滤波电容的两端分别与所述三极管的基极以及发射极相连通。

7.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：所述三极管的基极与发射极之间设有偏置电阻。

8.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括钳位二极管和第三辅助供电端，所述钳位二极管的阳极连接于所述三极管的集电极，所述钳位二极管的阴极分别与所述三极管的基极以及第三辅助供电端相连接。

9.根据权利要求1所述的浪涌电流保护电路，其特征在于：还包括驱动电阻，所述运算放大器的输出端通过所述驱动电阻与所述三极管相连接。

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