CN212649362U - 一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 - Google Patents
一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212649362U CN212649362U CN202021376046.0U CN202021376046U CN212649362U CN 212649362 U CN212649362 U CN 212649362U CN 202021376046 U CN202021376046 U CN 202021376046U CN 212649362 U CN212649362 U CN 212649362U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- power
- control circuit
- voltage side
- side protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其技术特点是：包括高压侧保护控制电路、功率MOS管和光电耦合电路，高压侧保护控制电路的电源输入端、光电耦合电路的电源输入端与输入电源相连接，高压侧保护控制电路的一个输入端、功率MOS管的D管脚共同连接到DC/DC转换器的负电压端，高压侧保护控制电路的另一个输入端、功率MOS管的S管脚共同连接到地线，DC/DC转换器的正电压端与高压母线相连接，DC/DC转换器的使能端和负电压端与光电耦合电路输出端相连接，高压侧保护控制电路的输出端连接功率MOS管的G管脚并控制功率MOS管的限流值。本实用新型通过功率MOS管抑制浪涌电流；通过高压侧保护控制电路监测电流激变情况。
Description
技术领域
本实用新型属于电源控制领域，尤其是一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路。
背景技术
随着计算机技术的高速发展，计算机设备性能大幅提升，其功耗随着性能的提升亦越来越高，导致配套的开关电源功率需求变大。
计算机设备启动时，开关电源启动整流转换，对储能电容的充电会给交流供电端带来很大的启动浪涌电流，尤其是集成度高的计算机系统启动浪涌电流更大，可造成自身设备启动异常或者影响到同一电网中其他设备的正常运行。
常见的开关电源对启动浪涌电流的控制采取措施是在交流回路中串联负温度系数的热敏电阻，通过热敏电阻在加电启动过程中冷态阻抗大与热态下阻抗小的特性实现启动浪涌电流控制。采取串联热敏电阻的方式，存在设备处于高温工作或快速重新加电条件下的启动浪涌电流抑制作用下降，甚至作用很小的缺陷。另外，计算机设备在运行过程中存在个别电子器件失效造成局部电路的负载电流变大和局部发热的情况，而开关电源低压侧的保护电流通常很大，如果负载激变不足以激发输出保护，就可能造成计算机设备的电子电路的进一步损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，能够抑制启动涌浪电流并监测工作电流激变情况。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，包括高压侧保护控制电路、功率MOS管和光电耦合电路，所述高压侧保护控制电路的电源输入端、光电耦合电路的电源输入端与输入电源相连接，所述高压侧保护控制电路的一个输入端、功率MOS管的D管脚共同连接到DC/DC转换器的负电压端，所述高压侧保护控制电路的另一个输入端、功率MOS管的S管脚共同连接到地线，所述DC/DC转换器的正电压端与高压母线相连接，所述DC/DC转换器的使能端和负电压端与光电耦合电路输出端相连接，高压侧保护控制电路的输出端连接功率MOS管的G管脚并控制功率MOS管的限流值。
而且，所述高压侧保护控制电路包括控制保护器LM5060、电阻R1、电容C1和电容C2，控制保护器LM5060具有输入电源输入Vin管脚和GND管脚，时间输出Timer管脚，信号输入Sense1管脚和Sense2管脚，信号输出Gate管脚，该Vin管脚接12V电源，GND管脚接地，Timer管脚电容C1接地，Sense1管脚串联电阻连接DC/DC转换器负电源输入管脚，Sense2管脚接地，Gate管脚与Sense2管脚并联电容C2。
而且，所述功率MOS管使用N沟道MOS管。
而且，所述光电耦合电路由光电耦合器、电阻R2和电容C3构成，光电耦合器电源输入端串联电阻R2连接12V电源，光电耦合器电源输出端接地，光电耦合器电源输入端与电源输出端并联电容C3，光电耦合器信号控制端分别连接DC/DC转换器负电源输入管脚和使能管脚。
而且，所述输入电源为12V直流电源。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型通过功率MOS管抑制计算机设备启动对交流供电端产生的较大启动浪涌电流，降低了电流大小，避免了设备启动异常或者影响到同一电网中设备的正常运行。
2、本实用新型通过使用高压侧保护控制电路监测计算机设备运行过程中出现的工作电流激变情况，当电流激变时间大于高压侧保护控制电路阈值保护时间时，高压侧保护控制电路自动切断电源输出以免计算机设备电路进一步损坏。
3、本实用新型通过光电耦合电路控制DC/DC转换器使能开关，使用单向信号传输，使得输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入信号无影响，抗干扰能力强，工作稳定，使用寿命长，传输效率高。
附图说明
图1是本实用新型电路图；
图2是本实用新型工作原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，如图1所述，包括高压侧保护控制电路、功率MOS管和光电耦合电路，所述高压侧保护控制电路的电源输入端、光电耦合电路的电源输入端与输入电源相连接，所述高压侧保护控制电路的一个输入端、功率MOS管的D管脚共同连接到DC/DC转换器的负电压端，所述高压侧保护控制电路的另一个输入端、功率MOS管的S管脚共同连接到地线，所述DC/DC转换器的正电压端与高压母线相连接，所述DC/DC转换器的使能端和负电压端与光电耦合电路输出端相连接，高压侧保护控制电路的输出端连接功率MOS管的G管脚并控制功率MOS管的限流值。
所述高压侧保护控制电路包括控制保护器LM5060、电阻R1、电容C1和电容C2。控制保护器LM5060具有输入电源输入(Vin管脚、GND管脚)、时间输出(Timer管脚)、信号输入(Sense1管脚、Sense2管脚)和信号输出(Gate管脚)，该Vin管脚接12V电源，GND管脚接地，Timer管脚电容C1接地，Sense1管脚串联电阻连接DC/DC转换器负电源输入管脚，Sense2管脚接地，Gate管脚与Sense2管脚并联电容C2。
所述功率MOS管使用N沟道MOS管，N沟道MOS管D管脚连接DC/DC转换器负电源输入管脚，N沟道MOS管S管脚接地，N沟道MOS管G管脚连接控制保护器LM5060的Gate管脚。
所述光电耦合电路由光电耦合器、电阻R2和电容C3构成。光电耦合器电源输入端串联电阻R2连接12V电源，光电耦合器电源输出端接地，光电耦合器电源输入端与电源输出端并联电容C3，光电耦合器信号控制端分别连接DC/DC转换器负电源输入管脚和使能管脚。
所述输入电源为12V直流电源。
如图2所示，外部输入交流220V电源通过全桥整流为幅值310V左右的馒头波，分支1将电压转换为12V辅助电源，并作为高压侧保护控制器和主供电控制电路提供工作电源，分支2为主供电回路，在主供电回路地线上加入阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，并通过功率MOS管控制主回路的启动浪涌电流，通过高压侧保护控制电路控制工作电流激变情况。当电源主回路储能电容C4完成充电后，控制电路使能主电源完成各路直流电源转换，开关电源进入正常工作状态。
电源启动时，高压侧保护控制器内部集成电流泵按照固定的电流为Gate管脚进行升压，其升压的时间由电容C2的大小决定。在Gate管脚升压过程中，N沟道MOS管的G管脚和S管脚之间的电压逐渐上升，MOS管从截止到线性导通，再到饱和导通。若开关电源的储能电容C4较大，可通过加大功率MOS管G管脚和S管脚之间的电容C2，延长MOS管处于线性区的时间。
电源正常工作时，功率MOS管之间存在一定的压差，高压侧保护控制器使用内部集成的差分比较器并通过Sense1管脚与Sense2管脚之间的电压监测功率MOS管的压差，当功率MOS管的D管脚和S管脚之间压差大于Sense1管脚与Sense2管脚之间设置的误差阈值时，例如电流激变时间小于保护时间时，则高压侧保护控制器不动作；电流激变时间大于阈值保护时间，则Timer管脚以固定的电流向超时电容C1进行充电，当C1电容的电压超过设计值时，控制器将G管脚和S管脚电压拉低，关断功率MOS管，使得主电源回路切断，主电源对外无输出。
其中，功率MOS管压差由工作电流与功率MOS管饱和导通的阻抗之积决定。通过调节电阻R1的阻值设置Vsense1与Vsense2的误差阈值，R1越大误差阈值越大，即允许通过D管脚和S管脚的电流越大，负载工作电流越大。通过设置电容C1的大小设置Timer管脚的充电时间，即设置误差阈值时间。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其特征在于：包括高压侧保护控制电路、功率MOS管和光电耦合电路，所述高压侧保护控制电路的电源输入端、光电耦合电路的电源输入端与输入电源相连接，所述高压侧保护控制电路的一个输入端、功率MOS管的D管脚共同连接到DC/DC转换器的负电压端，所述高压侧保护控制电路的另一个输入端、功率MOS管的S管脚共同连接到地线，所述DC/DC转换器的正电压端与高压母线相连接，所述DC/DC转换器的使能端和负电压端与光电耦合电路输出端相连接，高压侧保护控制电路的输出端连接功率MOS管的G管脚并控制功率MOS管的限流值。
2.根据权利要求1所述的一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其特征在于：所述高压侧保护控制电路包括控制保护器LM5060、电阻R1、电容C1和电容C2，控制保护器LM5060具有输入电源输入，包括Vin管脚、GND管脚，时间输出Timer管脚，信号输入Sense1管脚和Sense2管脚，信号输出Gate管脚，该Vin管脚接12V电源，GND管脚接地，Timer管脚电容C1接地，Sense1管脚串联电阻连接DC/DC转换器负电源输入管脚，Sense2管脚接地，Gate管脚与Sense2管脚并联电容C2。
3.根据权利要求1所述的一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其特征在于：所述功率MOS管使用N沟道MOS管。
4.根据权利要求1所述的一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其特征在于：所述光电耦合电路由光电耦合器、电阻R2和电容C3构成，光电耦合器电源输入端串联电阻R2连接12V电源，光电耦合器电源输出端接地，光电耦合器电源输入端与电源输出端并联电容C3，光电耦合器信号控制端分别连接DC/DC转换器负电源输入管脚和使能管脚。
5.根据权利要求1所述的一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路，其特征在于：所述输入电源为12V直流电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021376046.0U CN212649362U (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021376046.0U CN212649362U (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212649362U true CN212649362U (zh) | 2021-03-02 |
Family
ID=74788888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021376046.0U Active CN212649362U (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212649362U (zh) |
-
2020
- 2020-07-14 CN CN202021376046.0U patent/CN212649362U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101604910A (zh) | 功率因数校正电路 | |
| CN113964863A (zh) | 一种可自动实现组件级关断的串联型光伏系统 | |
| CN111446852A (zh) | 一种开关电源及其控制方法 | |
| CN112152478A (zh) | 一种特征电流发生电路 | |
| CN212649362U (zh) | 一种阻抗可调节的启动电流抑制及负载异常激变保护电路 | |
| TWI530070B (zh) | 突波電流限制裝置及方法 | |
| CN111817416A (zh) | 无线充电系统开机控制方法、装置及无线充电系统 | |
| CN103825317A (zh) | 节能充电机 | |
| CN109818493A (zh) | 一种rcd吸收电路和开关电源电路 | |
| CN112448600A (zh) | 一种综合电源 | |
| CN212063482U (zh) | 一种开关电源输入过、欠压保护电路 | |
| CN115603552A (zh) | 一种反激式开关电源交直流转换电路 | |
| CN212115181U (zh) | 一种超快速启动电源 | |
| CN212367120U (zh) | 一种具有自泄放残余电压的净水器电源 | |
| CN204206316U (zh) | 一种开机冲击电流的抑制装置和电视机 | |
| CN112054590B (zh) | 一种电容直流保障电源 | |
| CN108667320B (zh) | 带过流保护自复位的开关电源 | |
| CN203326589U (zh) | 一种自主延时式浪涌电流抑制器 | |
| CN113991611A (zh) | 一种开关电源及其保护电路 | |
| CN208707543U (zh) | 带过流保护自复位的开关电源 | |
| CN208805747U (zh) | 一种新型节能输入整流防浪涌电流电路 | |
| CN109617385B (zh) | 一种电容预充电电路 | |
| CN107425741B (zh) | 一种带低压保护的交直流转换电路 | |
| CN112034239A (zh) | 一体式高压线路电流监测和温度监测装置 | |
| CN111384844A (zh) | 一种抑制开机瞬间冲击电流的电源电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |