CN217721025U - 一种缓启动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种缓启动电路，缓启动电路包括火线输入端、零线输入端，火线输入端串联正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器与整流桥的交流输入第一端连接，零线输入端与整流桥的交流输入第二端连接，电磁开关的两个触点并联在正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器两端，电磁开关的线圈连接于电源端和场效应管的集电极之间，场效应管的发射极接地，场效应管基极通过电阻与电源端连接，场效应管的基极还通过电容接地。本实用新型通过接入两种不同的温度系数热敏电阻来保证及时消耗掉浪涌电流，缩短缓启动时间，同时通过电磁开关来短接电路，防止后续两个热敏电阻继续耗能。

Description

一种缓启动电路

技术领域

本实用新型涉及电源启动技术领域，具体而言，涉及一种缓启动电路。

背景技术

随着科技的发展，电力在生活中的运用越来越广泛。其中，电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，使被接触物相结合。电焊机的启动接入的是220V的交流市电，在刚接通时，会产生浪涌电流，会对负载电路的元器件造成冲击，造成元器件的损坏。特别是在经过桥式整流电路后对电容的充电，在刚接入电路时，浪涌电流对电容充电的影响非常大。

现有技术中，在交流电路中针对这一现象，是先在电路中加入了热敏电阻来消耗浪涌电流，一般为负温度系数的热敏电阻。在常态下，负温度系数的热敏电阻阻值较大，能够消耗电能。一定时间后，再通过继电器来短接热敏电阻，防止其在后续正常工作过程中消耗电能，进而实现缓启动。

但在消耗浪涌电流中，随着电路接通后，这个热敏电阻因消耗电能自身会产生热量，使得自身阻值又变小，其消耗浪涌电流的能力又变小，使得整个消耗浪涌电流的时长较长，若没有完全消耗浪涌电流就被继电器短接，那么对后续接入的桥式整流电路的电容充电还是会产出影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种缓启动电路，通过结合温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器，来解决无法短时间内消耗浪涌电流的问题，缩短缓启动的时间。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种缓启动电路，所述缓启动电路包括火线输入端、零线输入端、正温度系数热敏电阻器RT1、负温度系数热敏电阻器RT2、整流桥BR1、电磁开关SW2和场效应管VT1，所述火线输入端串联正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2与整流桥BR1的交流输入第一端连接，所述零线输入端与整流桥BR1的交流输入第二端连接，所述电磁开关SW2的两个触点并联在正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2两端，所述电磁开关SW2的线圈连接于电源端和场效应管VT1的集电极之间，所述场效应管VT1的发射极接地，所述场效应管VT1基极通过电阻R9与电源端连接，所述场效应管VT1的基极还通过电容C15接地。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在刚接入零火线后，正温度系数热敏电阻器电阻较低，主要通过负温度系数热敏电阻器来消耗浪涌电流，在接通一段时间后，正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器因消耗电能温度升高，负温度系数热敏电阻器电阻降低，此时主要通过正温度系数热敏电阻器来消耗浪涌电流，达到短时间内全面消耗掉浪涌电流的作用，缩短缓启动的时间；通过电磁开关来短接电路，防止整个电路正常工作时，两个热敏电阻继续消耗电能。

优选的，所述电磁开关SW2的线圈两端并联二极管D4，所述二极管D4的正极与场效应管VT1的集电极连接。这样，保证电磁开关的线圈电流方向，保证电磁铁的磁场方向；同时，在断电后，线圈的电能可以通过二极管消耗掉，确保线圈内的电磁铁复位。

优选的，所述缓启动电路还包括一启动过压保护电路，所述启动过压保护电路包括压敏电阻RV2，所述压敏电阻RV2一端与正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2的连接端连接，所述压敏电阻RV2另一端与零线输入端连接。这样，在电路刚接通时，若产生了瞬时大电压，压敏电阻的阻值会急剧增加，进而消耗大电压产生的影响，起到一个过压保护作用；同时将其连接在正温度系数热敏电阻后面，在过压下，正温度系数热敏电阻的温度也会升高，进而其阻值也变大，能进一步消耗掉过压造成的影响。

优选的，所述缓启动电路还包括一运行过压保护电路，所述运行过压保护电路包括光电耦合器U1和压敏电阻RV1，所述光电耦合器U1的正极与火线输入端连接，所述光电耦合器U1的负极通过压敏电阻RV1与零线输入端连接，所述光电耦合器U1的正极和负极之间并联一电容C1，所述光电耦合器U1的集电极与场效应管VT1的基极连接，所述光电耦合器U1的发射极接地。这样，在电路正常运行过程中，若电压突然变大，光电耦合器会工作，使得光电耦合器的集电极拉低，进而使得场效应管的基极拉低，电磁开关的线圈两端无法获得压差，致使电磁开关的触点断开，电路通过正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻器来消耗增加的电压，保护负载电路不受影响。

优选的，所述压敏电阻RV1和零线输入端之间还设有一电阻R1和一稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的负极与压敏电阻RV1连接，所述稳压二极管Z1 的正极串联电阻R1与零线输入端连接。这样，通过稳压二极管Z1，保证火线输入端和零线输入端的压差，防止两条线误接；电阻R1在工作过程中，过压状态下也起到一定的消耗电能的作用。

优选的，所述场效应管VT1的基极通过一稳压二极管Z2接地，所述稳压二极管Z2的正极接地。这样，通过稳压二极管Z2来避免负电压对电容C15的影响。

附图说明

图1为本实用新型一种缓启动电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本实施例涉及一种缓启动电路，缓启动电路包括火线输入端、零线输入端、正温度系数热敏电阻器RT1、负温度系数热敏电阻器RT2、整流桥 BR1、电磁开关SW2和场效应管VT1。

火线输入端串联正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2与整流桥BR1的交流输入第一端连接，零线输入端与整流桥BR1的交流输入第二端连接。整流桥BR1的直流输出端与负载电路连接，同时也通过电压器等输出特定的供电电源。

电磁开关SW2的两个触点并联在正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2两端，电磁开关SW2的线圈连接于电源端和场效应管VT1的集电极之间，场效应管VT1的发射极接地，场效应管VT1基极通过电阻R9与电源端连接，场效应管VT1的基极还通过电容C15接地。

其中，电源端与供电电源连接，在本实施例中，电源端的电压为+24V。

工作原理：

首先，在电路刚通过火线输入端和零线输入端接入电源时，正温度系数热敏电阻器RT1电阻较低，主要通过负温度系数热敏电阻器RT2来消耗瞬时电量。

然后，在电路接通一段时间后，正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2因消耗电能温度升高，负温度系数热敏电阻器RT2的电阻降低，此时主要通过正温度系数热敏电阻器RT1来消耗电能，达到短时间内全面消耗掉浪涌电流的作用，缩短缓启动的时间。整个过程基本能够控制在毫秒级。缓启动后就可以对整流桥BR1后面的电容C2进行稳点的充电。

最后，电源端通过电阻R9给电容C15充电，充满电后，场效应管VT1的基极为高电平，进而使得场效应管VT1的集电极被拉低为低电平，使得电磁开关 SW2的线圈工作，进而让电磁开关SW2的触点闭合，从而实现对正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2的短路。短路后，正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2这一条支路上因几乎不消耗电能，两个热敏电阻器的温度会降低，此时负温度系数热敏电阻器RT2的电阻会变大，进一步的提高这一条支路的电阻，使得在正常工作过程中这一条支路不会消耗电能。

在本实施例中，通过控制电阻R9的阻值和电容C15的电容值来控制充电的时间。

其中，电磁开关SW2的线圈两端并联二极管D4，二极管D4的正极与场效应管VT1的集电极连接。二极管D4保证电磁开关SW2的线圈电流方向，保证线圈内电磁铁的磁场方向；同时，在断电后，电磁开关SW2的线圈上的电能可以通过二极管D4消耗掉，确保线圈内的电磁铁复位。

在本实施例中，缓启动电路还包括一启动过压保护电路，启动过压保护电路包括压敏电阻RV2，压敏电阻RV2一端与正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2的连接端连接，压敏电阻RV2另一端与零线输入端连接。

在电路刚接通时，若产生了瞬时大电压，压敏电阻的阻值会急剧增加，进而消耗大电压产生的影响，起到一个过压保护作用；同时将其连接在正温度系数热敏电阻后面，在过压下，正温度系数热敏电阻的温度也会升高，进而其阻值也变大，能进一步消耗掉过压造成的影响。

在本实施例中，缓启动电路还包括一运行过压保护电路，运行过压保护电路包括光电耦合器U1和压敏电阻RV1，光电耦合器U1的正极与火线输入端连接，光电耦合器U1的负极通过压敏电阻RV1与零线输入端连接，光电耦合器U1的正极和负极之间并联一电容C1，光电耦合器U1的集电极与场效应管VT1的基极连接，光电耦合器U1的发射极接地。

在电路正常运行过程中，若火线输入端的电压突然变大，光电耦合器U1会工作，使得光电耦合器U1的集电极拉低，进而使得场效应管VT1的基极拉低，场效应管VT1的集电极无法拉低为低电平，电磁开关SW2的线圈两端无法获得压差，致使电磁开关SW2的触点断开，电路通过正温度系数热敏电阻RT1和负温度系数热敏电阻器RT2来消耗增加的电压，保护负载电路不受影响。

在本实施例中，压敏电阻RV1和零线输入端之间还设有一电阻R1和一稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的负极与压敏电阻RV1连接，稳压二极管Z1的正极串联电阻R1与零线输入端连接。

通过稳压二极管Z1，保证火线输入端和零线输入端的压差，防止两条线误接；电阻R1在工作过程中，过压状态下也起到一定的消耗电能的作用。

在本实施例中，场效应管VT1的基极通过一稳压二极管Z2接地，稳压二极管Z2的正极接地。这样，通过稳压二极管Z2来避免负电压对电容C15的影响。

在实际使用过程中，为了方便火线输入端和零线输入端的输入，在火线输入端和火线之间、以及零线输入端和零线之间，通过单刀双掷开关SW1来实现导通。

本实用新型的有益效果为：在刚接入零火线后，正温度系数热敏电阻器电阻较低，主要通过负温度系数热敏电阻器来消耗浪涌电流，在接通一段时间后，正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器因消耗电能温度升高，负温度系数热敏电阻器电阻降低，此时主要通过正温度系数热敏电阻器来消耗浪涌电流，达到短时间内全面消耗掉浪涌电流的作用，缩短缓启动的时间；通过电磁开关来短接电路，防止整个电路正常工作时，两个热敏电阻继续消耗电能。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种缓启动电路，其特征在于：所述缓启动电路包括火线输入端、零线输入端、正温度系数热敏电阻器RT1、负温度系数热敏电阻器RT2、整流桥BR1、电磁开关SW2和场效应管VT1，

所述火线输入端串联正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2与整流桥BR1的交流输入第一端连接，所述零线输入端与整流桥BR1的交流输入第二端连接，所述电磁开关SW2的两个触点并联在正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2两端，所述电磁开关SW2的线圈连接于电源端和场效应管VT1的集电极之间，所述场效应管VT1的发射极接地，所述场效应管VT1基极通过电阻R9与电源端连接，所述场效应管VT1的基极还通过电容C15接地。

2.根据权利要求1所述的一种缓启动电路，其特征在于：所述电磁开关SW2的线圈两端并联二极管D4，所述二极管D4的正极与场效应管VT1的集电极连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种缓启动电路，其特征在于：所述缓启动电路还包括一启动过压保护电路，所述启动过压保护电路包括压敏电阻RV2，所述压敏电阻RV2一端与正温度系数热敏电阻器RT1和负温度系数热敏电阻器RT2的连接端连接，所述压敏电阻RV2另一端与零线输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种缓启动电路，其特征在于：所述缓启动电路还包括一运行过压保护电路，所述运行过压保护电路包括光电耦合器U1和压敏电阻RV1，所述光电耦合器U1的正极与火线输入端连接，所述光电耦合器U1的负极通过压敏电阻RV1与零线输入端连接，所述光电耦合器U1的正极和负极之间并联一电容C1，所述光电耦合器U1的集电极与场效应管VT1的基极连接，所述光电耦合器U1的发射极接地。

5.根据权利要求4所述的一种缓启动电路，其特征在于：所述压敏电阻RV1和零线输入端之间还设有一电阻R1和一稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的负极与压敏电阻RV1连接，所述稳压二极管Z1的正极串联电阻R1与零线输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种缓启动电路，其特征在于：所述场效应管VT1的基极通过一稳压二极管Z2接地，所述稳压二极管Z2的正极接地。

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