CN214205328U

CN214205328U - 一种电子设备及其软启动电路

Info

Publication number: CN214205328U
Application number: CN202022766623.3U
Authority: CN
Inventors: 任明明; 沈江涛; 曹杰
Original assignee: Inventronics Hangzhou Co Ltd
Current assignee: Inventronics Hangzhou Co Ltd
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-09-14
Anticipated expiration: 2030-11-25

Abstract

本实用新型公开了一种软启动电路，考虑到在母线储能电容被充电完成后无需再提升充电回路中的阻抗，因此本申请中控制电路可以在母线储能电容的电压值大于第一预设阈值时，通过控制并联于第一电阻的可控开关闭合来短接充电回路中的第一电阻，以使充电回路中的阻抗降到最低，并且可以在母线储能电容的电压值小于第二预设阈值时控制可控开关断开，以便在下次启动充电时第一电阻能够抑制充电回路中的浪涌电流，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，并且由于本申请中的软启动电路对温度不敏感，因此母线储能电容所在的电子设备可以应用在各种温度的场景中。本实用新型还公开了一种电子设备，具有如上软启动电路。

Description

一种电子设备及其软启动电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，特别是涉及一种软启动电路，本实用新型还涉及一种电子设备。

背景技术

母线储能电容在各种电子设备上有着广泛的应用，母线储能电容在母线储能电容所在电子设备上电瞬间，电网中的电能会迅速对母线储能电容进行充电，但是由于此时回路中的阻抗很小，因此会产生很大的浪涌电流，为了抑制该浪涌电流，现有技术中会在母线储能电容的充电回路中接入热敏电阻，热敏电阻在电子设备上电初期通常温度较低，因此能够通过自身的高电阻有效抑制浪涌电流，随着工作时间的增加导致温度的上升，热敏电阻的阻值会逐渐降低以减小电能损耗，但是即便如此热敏电阻还是会带来很大一部分的电能损耗，并且由于热敏电阻的特性导致电子设备无法应用在低温环境中。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种软启动电路，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，不会限制母线储能电容所在的电子设备的应用场景；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述软启动电路的电子设备，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，不会限制母线储能电容所在的电子设备的应用场景。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种软启动电路，包括：

串接于母线储能电容充电回路中的第一电阻，用于在可控开关断开时提升所述母线储能电容充电回路中的阻抗；

并联于所述第一电阻，控制端与控制电路连接的所述可控开关；

与所述母线储能电容连接的所述控制电路，用于在所述母线储能电容的电压值大于第一预设阈值时控制所述可控开关闭合，在所述母线储能电容的电压值小于第二预设阈值时控制所述可控开关断开。

优选地，所述控制电路包括：

与所述母线储能电容连接的电压采样电路，用于对所述母线储能电容的电压进行采样并得到电压采样信号；

分别与所述电压采样电路以及所述可控开关连接的控制子电路，用于在所述电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时控制所述可控开关闭合，在所述电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时控制所述可控开关断开。

优选地，所述可控开关为继电器。

优选地，所述控制子电路包括：

分别与所述电压采样电路以及继电器驱动电路连接的控制器，用于在所述电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时通过所述继电器驱动电路控制所述可控开关闭合，在所述电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时通过所述继电器驱动电路控制所述可控开关断开；

与所述继电器连接的继电器驱动电路。

优选地，所述继电器驱动电路为三极管开关电路。

优选地，所述控制器包括：

分别与所述电压采样电路以及继电器驱动电路连接的控制器本体，用于在所述电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时通过所述继电器驱动电路控制所述可控开关闭合，在所述电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时通过所述继电器驱动电路控制所述可控开关断开；

分别与所述控制器本体以及所述继电器驱动电路连接的供电电源，用于为所述控制器本体以及所述继电器驱动电路供电；

其中，所述供电电源为独立于所述母线储能电容供电源的独立电源。

优选地，所述电压采样电路包括第二电阻以及第三电阻；

所述第二电阻的第一端与所述母线储能电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端以及所述控制子电路连接，所述第三电阻的第二端与所述母线储能电容的第二端连接。

优选地，所述电压采样电路具体为：

设置于所述母线储能电容后端的DC-DC电路的次级绕组处的辅助绕组；

则所述控制子电路为正极与所述辅助绕组连接，负极与所述可控开关的控制端连接的整流电路。

优选地，所述整流电路为二极管。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种电子设备，包括如上所述的软启动电路。

本实用新型提供了一种软启动电路，在电子设备启动之前，可控开关处于断开状态，第一电阻连接在回路中，起到了抑制浪涌电流的作用。考虑到在母线储能电容被充电完成后无需再提升充电回路中的阻抗，因此本申请中控制电路可以在母线储能电容的电压值大于第一预设阈值时，通过控制并联于第一电阻的可控开关闭合来短接充电回路中的第一电阻，以使充电回路中的阻抗降到最低，并且可以在母线储能电容的电压值小于第二预设阈值时控制可控开关断开，以便在下次启动充电时第一电阻能够抑制充电回路中的浪涌电流，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，并且由于本申请中的软启动电路对温度不敏感，因此母线储能电容所在的电子设备可以应用在各种温度的场景中。

本实用新型还提供了一种电子设备，具有如上软启动电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种软启动电路的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种软启动电路的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种继电器驱动电路的结构示意图；

图4为本实用新型提供的再一种软启动电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种软启动电路，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，不会限制母线储能电容所在的电子设备的应用场景；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述软启动电路的电子设备，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，不会限制母线储能电容所在的电子设备的应用场景。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型提供的一种软启动电路的结构示意图，该软启动电路包括：

串接于母线储能电容C1充电回路中的第一电阻R1，用于在可控开关S1断开时提升母线储能电容C1充电回路中的阻抗；

并联于第一电阻R1，控制端与控制电路1连接的可控开关S1；

与母线储能电容C1连接的控制电路1，用于在母线储能电容C1的电压值大于第一预设阈值时控制可控开关S1闭合，在母线储能电容C1的电压值小于第二预设阈值时控制可控开关S1断开。

具体的，考虑到如上背景技术问题，母线储能电容C1充电回路的实际需求是在母线储能电容C1被充电的过程中提升充电回路的电阻，而在母线储能电容C1被充电完毕并正常工作的情况下尽可能将增加的阻抗消除掉，这就涉及到如何判断母线储能电容C1的充电状态的问题，也即如何判断母线储能电容C1的充电状态，由于母线储能电容C1的电压值可以较准确地直接反映其充电状态，因此本实用新型实施例中的控制电路1可以在母线储能电容C1的电压值大于第一预设阈值的情况下，认定母线储能电容C1即将充电完毕并正常工作，因此可以通过控制可控开关S1闭合将第一电阻R1短接，从而消除第一电阻R1在充电回路中产生的电损耗，在母线储能电容C1的电压值小于第二预设阈值时，电子设备可能处于两种状态。第一种状态为电子设备启动之前，需要抑制浪涌电流，即提高充电回路阻抗，因此可控开关S1处于断开状态。第二种状态为电子设备已经下电，此时为了保证电子设备在下次上电的时候，第一电阻R1能够接入充电回路以抑制浪涌电流，可以控制可控开关S1断开。

其中，第一预设阈值以及第二预设阈值均可自主设定，且第一预设阈值大于第二预设阈值，本实用新型实施例在此不做限定。

具体的，该软启动电路可以应用在多种类型的电子设备中，例如可以为LED的驱动电源等，本实用新型实施例在此不做限定。

其中，第一电阻R1可以为多种类型，例如为定值电阻等，本实用新型实施例在此不做限定。

具体的，值得一提的是，母线储能电容为电子设备中用于存储能量的电容，可以吸收电网中的能量并向后级转换电路释放能量。

本实用新型提供了一种软启动电路，考虑到在母线储能电容被充电完成后无需再提升充电回路中的阻抗，因此本申请中控制电路可以在母线储能电容的电压值大于第一预设阈值时，通过控制并联于第一电阻的可控开关闭合来短接充电回路中的第一电阻，以使充电回路中的阻抗降到最低，并且可以在母线储能电容的电压值小于第二预设阈值时控制可控开关断开，以便在下次启动充电时第一电阻能够抑制充电回路中的浪涌电流，有效抑制浪涌电流的同时还不会带来额外的电能损耗，并且由于本申请中的软启动电路对温度不敏感，因此母线储能电容所在的电子设备可以应用在各种温度的场景中。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图2，图2为本实用新型提供的另一种软启动电路的结构示意图，在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，控制电路1包括：

与母线储能电容C1连接的电压采样电路11，用于对母线储能电容C1的电压进行采样并得到电压采样信号；

分别与电压采样电路11以及可控开关S1连接的控制子电路12，用于在电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时控制可控开关S1闭合，在电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时控制可控开关S1断开。

具体的，通过电压采样电路11对母线储能电容C1的电压进行采样，可以得到较为准确的母线储能电容C1的电压采样值，从而有利于控制子电路12准确地对于可控开关S1进行控制。

其中，当电压采样信号的电压值为第三预设阈值时，对应的母线储能电容C1的电压值为第一预设阈值，当电压采样信号的电压值为第四预设阈值时，对应的母线储能电容C1的电压值为第二预设阈值，因此第三预设阈值也要大于第四预设阈值，且第三预设阈值以及第四预设阈值均可以通过电压采样电路11的采样比例以及对应的第一预设阈值以及第二预设阈值换算得到，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，可控开关S1为继电器。

具体的，继电器具有结构简单、可靠性高以及响应快等优点。

当然，除了继电器外，可控开关S1还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，控制子电路12包括：

分别与电压采样电路11以及继电器驱动电路122连接的控制器121，用于在电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时通过继电器驱动电路122控制可控开关S1闭合，在电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时通过继电器驱动电路122控制可控开关S1断开；

与继电器连接的继电器驱动电路122。

具体的，为了保证对于继电器控制的准确以及可靠性，本实用新型实施例中设计了继电器驱动电路122，控制器121可以通过继电器驱动电路122对可控开关S1进行状态控制，提升了电路的可靠性。

其中，继电器驱动电路122可以为多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图3，图3为本实用新型提供的一种继电器驱动电路122的结构示意图，作为一种优选的实施例，继电器驱动电路122为三极管开关电路。

具体的，三极管开关电路具有控制方便、结构简单以及成本低等优点，通过小电流即可以对三极管开关电路进行控制，从而通过驱动继电器中线圈的得失电来对继电器的触点状态进行控制。

具体的，在图3中，三极管Q3的基极可以用于连接控制器121，而三极管Q1的继电器可以用于连接继电器。

当然，除了三极管开关电路外，继电器驱动电路122还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，控制器121包括：

分别与电压采样电路11以及继电器驱动电路122连接的控制器本体，用于在电压采样信号的电压值大于第三预设阈值时通过继电器驱动电路122控制可控开关S1闭合，在电压采样信号的电压值小于第四预设阈值时通过继电器驱动电路122控制可控开关S1断开；

分别与控制器本体以及继电器驱动电路122连接的供电电源，用于为控制器本体以及继电器驱动电路122供电；

其中，供电电源为独立于母线储能电容C1供电源的独立电源。

具体的，为了提升软启动电路工作的可靠性以及稳定性，本实用新型实施例中为控制器本体以及继电器驱动电路122设计了独立的供电电源，使得控制器本体以及继电器驱动电路122不会因为电子设备待机而失效，并且在电子设备再次启动时，软启动电路能够正常工作。

其中，在有了独立电源的情况下，为了提升对于可控开关S1控制的可靠性，控制器本体可以在接收到电子设备下电指令(也即代表母线储能电容C1的电压值即将小于第二预设阈值)时控制可控开关S1断开，可以更加及时地对可控开关S1进行断开控制。

具体的，值得一提的是，独立电源可以为软启动电路所在电子设备的附属独立电源，其输入端可以与电子设备的主电路的输入端相同，当电子设备为LED驱动电源时，供电电源可以为LED驱动电源中的独立辅助源，独立辅助源电路结构通常可以为隔离型或者非隔离型DC-DC电路，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，电压采样电路11包括第二电阻R2以及第三电阻R3；

第二电阻R2的第一端与母线储能电容C1的第一端连接，第二电阻R2的第二端分别与第三电阻R3的第一端以及控制子电路12连接，第三电阻R3的第二端与母线储能电容C1的第二端连接。

具体的，本实用新型实施例中的电压采样电路11具有结构简单、成本低以及寿命长等优点。

当然，除了第二电阻R2以及第三电阻R3外，电压采样电路11还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图4，图4为本实用新型提供的再一种软启动电路的结构示意图，作为一种优选的实施例，电压采样电路11具体为：

设置于母线储能电容C1后端的DC-DC电路的次级绕组处的辅助绕组Ns；

则控制子电路12为正极与辅助绕组Ns连接，负极与可控开关S1的控制端连接的整流电路。

具体的，本实用新型实施例中通过辅助绕组Ns可以通过磁感应的方式进行电压采样，然后经过整流电路整流后便可以通过整流得到的直流电对继电器进行直接控制，本实用新型实施例中的电压采样电路11以及控制子电路12的结构非常简单，成本较低。

其中，DC-DC电路可以为隔离型DC-DC电路。

当然，除了本实用新型实施例中的具体方式外，电压采样电路11以及控制子电路12还可以为其他具体类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，整流电路为二极管D1。

具体的，二极管D1具有成本低、体积小以及寿命长等优点。

当然，除了二极管D1外，整流电路还可以为其他多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括如前述实施例中的软启动电路。

对于本实用新型实施例提供的电子设备的介绍请参照前述的软启动电路的实施例，本实用新型实施例在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种软启动电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述控制电路包括：

3.根据权利要求2所述的软启动电路，其特征在于，所述可控开关为继电器。

4.根据权利要求3所述的软启动电路，其特征在于，所述控制子电路包括：

与所述继电器连接的继电器驱动电路。

5.根据权利要求4所述的软启动电路，其特征在于，所述控制器包括：

6.根据权利要求2至5任一项所述的软启动电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第二电阻以及第三电阻；

7.根据权利要求2所述的软启动电路，其特征在于，所述电压采样电路具体为：

8.根据权利要求7所述的软启动电路，其特征在于，所述整流电路为二极管。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的软启动电路。