CN216819699U - 一种直流输入的浪涌电流抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种直流输入的浪涌电流抑制电路，包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；所述缓启动电路的输出端分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述缓启动电路的输入端和所述MOS开关电路的源极分别与电源连接；所述MOS开关电路的漏极和所述预充电电路的输出端分别与负载连接；通过设置缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路构成直流输入的浪涌电流抑制电路，当直流电源输入后先通过缓启动电路将上电动作延时，使浪涌电流减少，而后预充电电路进行充电，保证MOS开关电路在预充电电路完成充电后才导通，进一步抑制浪涌电流，从而达到降低并抑制电源上电时产生的浪涌电流，避免安全隐患以及设备损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，特别是涉及一种直流输入的浪涌电流抑制电路。
背景技术
目前，大多数开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路。在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流即浪涌电流。因此，电源端在上电瞬间会产生比较大的上电电流。
而在基站天线应用中由于3GPP协议要求，电源输入的浪涌电流要小于400mA。当电源输入的浪涌电流大于400mA或接近400mA时，均会对基站其他设备产生不良的影响，从而容易出现安全隐患以及设备损坏的情况发生。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种直流输入的浪涌电流抑制电路，降低电源上电时产生的浪涌电流。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种直流输入的浪涌电流抑制电路，包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；
所述缓启动电路的输出端分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；
所述缓启动电路的输入端和所述MOS开关电路的源极分别与电源连接；
所述MOS开关电路的漏极和所述预充电电路的输出端分别与负载连接。
进一步地，所述缓启动电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和三极管；
所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端、第三电阻的一端以及第一电容的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述MOS开关电路的源极及电源连接；
所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端及电源连接；
所述第一电容的所述另一端接地；
所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极连接；
所述三极管的集电极分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述三极管的发射极接地。
进一步地，所述预充电电路包括第四电阻和第二电容；
所述第二电容的一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第二电容的另一端与所述第四电阻的一端连接；
所述第四电阻的另一端与所述MOS开关电路的漏极连接。
进一步地，所述MOS开关电路包括MOS管和第三电容；
所述MOS管的源极与所述第三电容的一端连接；
所述MOS管的栅极与所述第三电容的另一端连接。
进一步地，还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接，另一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第六电阻的一端与所述MOS开关电路的栅极连接，另一端接地。
进一步地，还包括第七电阻和第八电阻；
所述第七电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接；
所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻以及所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第八电阻的另一端与所述缓启动电路的输出端连接。
本实用新型的有益效果在于：通过设置缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路构成直流输入的浪涌电流抑制电路，当直流电源输入后先通过缓启动电路将上电动作延时，使浪涌电流减少，而后预充电电路进行充电，保证MOS开关电路在预充电电路完成充电后才导通，进一步抑制浪涌电流，从而达到降低并抑制电源上电时产生的浪涌电流，避免安全隐患以及设备损坏。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的一种直流输入的浪涌电流抑制电路的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例中的一种直流输入的浪涌电流抑制电路的电路结构示意图标号说明：
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、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；C1、第一电容；C2、第三电容；C3、第二电容；Q1、MOS管；Q2、三极管。
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。
请参照图2，一种直流输入的浪涌电流抑制电路，包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；
所述缓启动电路的输出端分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；
所述缓启动电路的输入端和所述MOS开关电路的源极分别与电源连接；
所述MOS开关电路的漏极和所述预充电电路的输出端分别与负载连接。
由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过设置缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路构成直流输入的浪涌电流抑制电路，当直流电源输入后先通过缓启动电路将上电动作延时，使浪涌电流减少，而后预充电电路进行充电，保证MOS开关电路在预充电电路完成充电后才导通，进一步抑制浪涌电流，从而达到降低并抑制电源上电时产生的浪涌电流，避免安全隐患以及设备损坏。
进一步地，所述缓启动电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和三极管；
所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端、第三电阻的一端以及第一电容的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述MOS开关电路的源极及电源连接；
所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端及电源连接；
所述第一电容的所述另一端接地；
所述三极管的集电极分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述三极管的发射极接地。
由上述描述可知，通过上述连接关系使得当直流电源输入后，通过第一电阻和第二电阻的分压提供三极管导通电压，由于第二电阻与第一电容并联，因此第三电阻前端的电压会随着第一电容的充电缓慢上升，使得三极管基极的电压也需要从零开始缓慢上升，只有当第一电容的充电电压达到三极管的导通电压后三极管才能够导通，从而起到缓启动的效果，降低浪涌电流。
进一步地，还包括第三电阻；
所述第一电阻的所述一端与所述第三电阻的一端连接；
所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极连接；
由上述描述可知，通过设置第三电阻为三极管的基极提供合适的偏置电压，并在三极管导通提供适合的基极电流。
进一步地，所述预充电电路包括第四电阻和第二电容；
所述第二电容的一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第二电容的另一端与所述第四电阻的一端连接；
所述第四电阻的另一端与所述MOS开关电路的漏极连接。
由上述描述可知，通过第四电阻和第二电容构成预充电电路，且第三电阻的一端与MOS开关电路的漏极连接，即第三电阻和第四电阻串联后与负载连接，通过第二电容上电充电过程对负载做预上电动作，且预充电时间完成在MOS管导通之前，从而能够有效的抑制浪涌电路，并且当后级负载经预充电过程后，MOS管导通后就不会再次产生浪涌电流。
进一步地，所述MOS开关电路包括MOS管和第三电容；
所述MOS管的源极与所述第三电容的一端连接；
所述MOS管的栅极与所述第三电容的另一端连接。
由上述描述可知，通过MOS管和第三电容构成MOS开关电路，通过第三电容的充电过程，使得MOS管的源极和栅极之间的电压逐渐升高，因此MOS管需要等待第三电容经过一段时间的充电后才能够导通，从而实现延时导通。
进一步地，还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接，另一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第六电阻的一端与所述MOS开关电路的栅极连接，另一端接地。
由上述描述可知，通过将第五电阻设置在MOS管的栅极和源极即与第三电容并联，将第六电阻设置在MOS管的栅极，使得第五电阻和第六电阻为第三电容提供更稳定的充放电回路，提高电路稳定性。
进一步地，还包括第七电阻和第八电阻；
所述第七电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接；
所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻以及所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第八电阻的另一端与所述缓启动电路的输出端连接。
由上述描述可知，通过设置第七电阻和第八电阻并将第五电阻和第六电阻串联，从而当缓启动电路启动后，通过第五电阻和第六电阻的分压作用为MOS管提供合适的控制电压。
本实施例上述一种直流输入的浪涌电流抑制电路可以适用于基站天线电路应用场景，比如需要满足3GPP协议要求的天线基站电路，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种直流输入的浪涌电流抑制电路，包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；
所述缓启动电路的输出端分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述缓启动电路的输入端和所述MOS开关电路的源极分别与电源连接；所述MOS开关电路的漏极和所述预充电电路的输出端分别与负载连接；
请参照图2，具体的，所述缓启动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和三极管Q2；所述第一电阻R1的一端分别与所述第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端以及第一电容C1的一端连接；所述第一电阻R1的另一端分别与所述MOS开关电路的源极及电源连接；所述第二电阻R2的另一端分别与所述第一电容C1的另一端及电源连接；所述第一电容C1的所述另一端接地；所述三极管Q2的集电极分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述三极管Q2的发射极接地；还包括第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端与所述第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端与所述三极管Q2的基极连接；在一个可选的实施方式中，所述三极管Q2为NPN三极管；
所述预充电电路包括第四电阻R4和第二电容C3；所述第二电容C3的一端与所述MOS开关电路的栅极连接；所述第二电容C3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与所述MOS开关电路的漏极连接；
所述MOS开关电路包括MOS管Q1和第三电容C2；所述MOS管Q1的源极与所述第三电容C2的一端连接；所述MOS管Q1的栅极与所述第三电容C2的另一端连接；
其中，还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，所述第五电阻R5的一端与所述MOS开关电路的源极连接，另一端与所述MOS开关电路的栅极连接；所述第六电阻R6的一端与所述MOS开关电路的栅极连接，另一端接地；在一个可选的实施方式中，所述MOS管Q1为PMOS管Q1；所述第七电阻R7的一端与所述MOS开关电路的源极连接；所述第七电阻R7的另一端分别与所述第八电阻R8以及所述MOS开关电路的栅极连接；所述第八电阻R8的另一端与所述缓启动电路的输出端连接；
上述电路的具体原理如下：
当直流电源输入进入后，先经过所述第一电阻R1和第二电阻R2分压后，再经过所述第三电阻R3为所述三极管Q2的基极提供偏置电压，从而使所述三极管Q2导通；由于所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联，因此第三电阻R3前端的电压需要随所述第一电容C1的充电过程从0V逐渐上升，当所述第一电容C1的充电电压达到所述三极管Q2的导通电压后，所述三极管Q2才能够导通，从而起到缓启动作用；而所述第七电阻R7和第八电阻R8串联接入所述三极管Q2的集电极，当所述三极管Q2导通后所述第八电阻R8接通电源地，所述第七电阻R7和第八电阻R8分压为所述MOS管Q1的栅极供电，从而开启MOS管Q1；而在MOS管Q1的导通过程中，随着所述第三电容C2的充电，所述MOS管Q1的源极和栅极之间的电压逐步升高，从而使MOS管Q1需要等待所述第三电容C2充电一段时间后才能开启，从而实现MOS管Q1的延时导通；与此同时，所述第二电容C3与第六电阻R6串联，所述第二电容C3上电充电过程对负载做一个预上电动作，并且所述第二电容C3完成充电的时间在MOS管Q1导通之前，从而通过所述第二电容C3与第六电阻R6串联可以有效抑制浪涌电流；当后级负载经过了预充电过程后，MOS管Q1导通后就不会再次产生浪涌电流。
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 (7)
1.一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；
所述缓启动电路的输出端分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；
所述缓启动电路的输入端和所述MOS开关电路的源极分别与电源连接；
所述MOS开关电路的漏极和所述预充电电路的输出端分别与负载连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述缓启动电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和三极管；
所述第一电阻的一端分别与所述第二电阻的一端、第三电阻的一端以及第一电容的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述MOS开关电路的源极及电源连接；
所述第二电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端及电源连接；
所述第一电容的所述另一端接地；
所述三极管的集电极分别与所述MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；所述三极管的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，还包括第三电阻；
所述第一电阻的所述一端与所述第三电阻的一端连接；
所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极连接。
4.根据权利要求1所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述预充电电路包括第四电阻和第二电容；
所述第二电容的一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第二电容的另一端与所述第四电阻的一端连接；
所述第四电阻的另一端与所述MOS开关电路的漏极连接。
5.根据权利要求1所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述MOS开关电路包括MOS管和第三电容；
所述MOS管的源极与所述第三电容的一端连接；
所述MOS管的栅极与所述第三电容的另一端连接。
6.根据权利要求5所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接，另一端与所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第六电阻的一端与所述MOS开关电路的栅极连接，另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其特征在于，还包括第七电阻和第八电阻；
所述第七电阻的一端与所述MOS开关电路的源极连接；
所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻以及所述MOS开关电路的栅极连接；
所述第八电阻的另一端与所述缓启动电路的输出端连接。
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| CN114825895A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-07-29 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种具有过流保护功能的输入防浪涌缓启动电路 |
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| CN116231607A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-06-06 | 北京中捷时代航空科技有限公司 | 一种瞬态电流抑制电路 |
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