TWI290405B - Inrush current control circuit - Google Patents
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1290405 - 九、發明說明: • 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種電職健路,特別是—種紐電流控制 電路。 【先前技術】 突波電流(inmsh current)係為電源供應架構中普遍存在的 —侧題,其通常發生在電源辦通的瞬間,此時會產生過大之 瞬間電流,®而造成雜訊產±,甚至是造成電源元件或負載損毁。 為能防止此突波電流的產生,於是發展出下列習知之電路架構。 習知之突波電流控制電路係設置_限流電阻與輸入電路串 接,以將突波電流限制於一安全準位之内,然而串接之電阻值需 相當大,因此於系統主體正常運作時常會浪費功率,且產生不必 要之熱量。 參照第1 ®,係為另-習知之突波電流控制電路,主要架構 籲 係以整流電路BR、儲能電容c以及系統主體所構成,盆中利用 一負溫度係數之熱敏電阻RT設置於交流電源側,以控制可乘產 生之突波電流。其係利用熱敏電阻RT於低溫時電阻值較高,而 高溫時電阻值較低之特性,已於應用之電子裝置剛開啟或是交流 電源輸入的瞬間,因熱敏電阻RT本身溫度較低,而於交流電側 提供一較高之電阻值來抑制突波電流的產生,·並且,於工作一段 時間電阻值會因溫度升高而降低,因而可進入正常的運作狀態。 但此架構仍有功率耗損大且於熱開機狀態無法發揮功效等問題存 5 1290405 在0
參照第2圖,係為另一習知之突波電流控制電路,主要係於 交流電源側設置一限流電阻R及一受控開關SW,以達到抑制突 波的功能。於此,當電源導通初始,限流電阻R會進行勒步的限 流功能,此時儲能電容C尚未開始充電,因此整個電流值相當高, 故可能損及其他電源元件;接著,儲能電容C充電完成,且電流 亦降低,然而其值依然甚高,是故限流電阻R會持續放出大量的 熱’最後’致使諸如電譯(relay)之受控開關SW導通,以達到 電流跨過(bypass)限流電阻R之效果,進而防止限流電阻尺散 熱所導致整體效率降低的情形發生。然而,當電譯之特性持續位 於導通狀態時容易造成毀損。 芩肊第3圖,係為另一習知之突波電流控制電路,主要係利 用兩受控開關SW:l、SW2來控制可能產生之突波電流。由圖中可 知,兩受控開關簡、SW2係設於整流· BR和儲能電容c之 正端並利用系統主體之高_的電壓信號來對受控開關剛、 W2進行L制’因此使狀元件規格需能耐高壓,以致使此架構 具有電路複雜且元件成本高等問題。 另種大波電流控制電路係利用一定時開關來控制可能產 大波電饥其中,在父流電源啟動後,此時由限流電阻提供 限流的功能’當電源狱後’即使電流跨過限流電阻。而在交流 ^切:後,此日_„亦會_。通t在技獅切斷後, 4直饥供電執的麵下降,此時定時關即會關閉 二而此方式 6 1290405 亦有同於_熱敏電阻之方法關題,即定時簡需要—特定 間以回復到斷路狀態,因此當交流電源切斷後不能立即連上,否 則限流電阻-處於跨過狀態,而無法達到抑制。 由上述可知,於突波電流控制電路的設計上仍有其可改善之 【發明内容】 *鑒於以场問題,本發明的主要目的在於提供一種突波電流 控制電路’藉以解決域技術所揭露之突波電流的問題。 $達上述目的’本發明所揭露之突波電流控制電路, 匕括二整流單元、—功率因素校正單元、—儲能電容、一第一 控制單元和一第二控制單元。 ㈣2 ’整流早①和功軸素校正單元連結_成此突波電流 1 1的主要迴路’㈣能電料捨致於祕主體内,與功率 =素^正早^連結。第—控解元係設置於整流單元和功率因素 單=間’而第二控制單元則係與第一控制單元形成阻抗串 蕾也就是說,第二控解元可以串接方式串聯於此突波電流控 Μ沾何雜,即此第二控制單元可設置於第—控制單元和 ^ 口素%UL早破間、設置於功率因素校正單元和整流單元之 ㈣而,間π置於父流電源之_側、或者餘置於整流單元之正 而和第一控制單元之間。 於 =第—控制單元具有-第-限流電阻和-第-受控開 而弟-控制單7〇則具有_第二限流電阻和—第二受控開關。 1290405 其中,第-和第二受控開關分別並接於第—和第二限流電阻。並 且’此第-受控關主要根據產生之直流電壓和儲能電容之電壓 辑關’而第二受控開關則係裉摅亦治蕾浪沾ea B曰 而開關,而第二受控開關則係根據交流電源的供給而開關。 於此第限",!_電阻係用以防止於交流電源接通瞬間所產生 之-突波電流’而第-受控開關則根據儲能電容之電壓而導通, 進而使電流跨過第-限流鎌。第二歸賴仙以防止於交流 電狀準位切換瞬間所產生之突波電流,而第二受控開關則係根 據父流電源而導通,進而使電流跨過第二限流電阻。 其中,當儲能電容之狱時,第—受控開關會自斷路轉 為導通’而當交流電源靖時,第—受控開咖會自導通轉為斷 路。再者’第二彻· _於交流魏之準位切換—既定 =切換⑽雜,#_馳t後達既定時間 Η: ’第-姑_會自斷路轉為導通;#交流魏 達既定時間時,第二受控開關 : 父流電源自鮮位切換為高準位後達蚊時啊,則第二田 關^斷路轉為導通;以及當交流電源切斷後達狀時間時1 -又控開關則自導通轉為斷路。 統設計而決定。 ^ ㈣可根據整體系 此外,根據本發明之突波電流控制電路,更包 源偵測電路,連胁__^與 電 _交流電源控制第二受控開關的切換。料兀之間’以 本發明的詳順聰街財物峰述,細容 1290405 心乂使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術並據以實施,且任 =與本發明相社優點及目的係可姆地從本制書所揭露之内 各、申請專利範圍及圖式中理解。 以上之關於本發明内容之說明及以下之實施方式之說明係 用以示範與解釋本發明之原理,並且提供本發明之專射請範圍 更進一步之解釋。 【實施方式】 有關本發明的特徵與實作,兹配合圖式作最佳實施例詳細說 明如下。 參知第4圖,係為根據本發明__實施例之突波電流控制臂 路,包括有:-整流單元BR、一第一控制單元1〇、一第二控帝 單元20、-功軸素校正單元pFC以及—儲能電容c。 其巾’整料元和^^校正單元連絲形成此突波電洁 1電路的主要鹏m齡體内之樓電容賴功率因暴 。第,鮮元錢置 元之間’而^^單元則係與第—控制單元形成阻抗串 t也就是說,^Sii)第-控解元㈣二控制單 =接於此突條_魏駐麵財。於此實 第4圖所示’第-控制單元㈣接於整流單腿之正端,而第 一控解70 2G則__—控鮮元1〇與鱗因素校正單元 聊之間。然,此第二控制單元20亦串接於 二 况與整流㈣R之負端之間(如第5_示),亦=: 1290405 會跟著自導通轉為斷路,以避免交流電源於達下一週期之言準位 所產生之突波電流。換句話說,第二受控關_會根據 源而進行切換,也就是說,當交流電源啟動、切斷、高低準位\ 換時,第二受控開關SW2會跟著切換斷路或導通的狀能_。 刀 如第9圖所#,係為根據本發明一實施例之突波電流控制 路之時序®,於圖中,最上層之Vae係為交流電源的時序二第二 層之Vce係為第—和第二受控開關之直流電源的時序,第三層係 為系,體的時序,第四、五層分別係第—和第二受控開 序’取下層之C係紐能電容的時序。由此圖可知,當交 Vac剛啟動時,第—受控開關_係為斷路的狀態,此時;雷、 紅開始充電。當啟動後達穩定時,第—受控_ _由斷_ 為導通,因此可使系統主體進入-正常運作模式。於交流電源* 切斷時,第—受控關swu_轉為斷路的祕。㈣二 開關SW2_交流電源Vae啟動後達穩定時,自斷路轉為導^ :且於交流電源Vae自高準位切換為鱗位以係自低準位 為兩準位)達—既定時間後,自導通轉為斷路(或係自斷路轉為 導通)。而且於交流電源Vac切斷—既定時間後時,第二門 關SW2則會自導通轉為斷路的狀態。其中,此^ 體系統設計而決定。 "根據整 於此,第二受控開關SW2可透過一交流電源侧電路%來 订控制’如㈣圖所示。於此,此交流電源細電路%主要 係包括-交流伽_ 32,其分別透過_組串接之電阻和二極 1290405 :而連接交流電_正負兩端,以偵啦流電源㈣化, 偵測結果而控制第二受控關SW2的切換。本 〜亚根據 法僅是:發明的實施例’然其他不脫離本發明:精神二=: 種相似變體均應屬於本發明之專利保護範圍内。 雖然本發明赠述之較佳實施例揭露如上,秋复 定本發明。㈣晴嶋__,㈣
=:;::r。關於本·爾定,二參 【圖式簡要說明】 第1圖係為習知之突波電流控制電路之概要結構圖; 第2圖係為另一習知之突波電流控制電路之概要結構圖; 第3圖係為再另—f知之突波電流控制電路之概要結構圖; 第4圖係為根據本發明第一實施例之突波電流控制電路之概 要結構圖; 第5圖係為根據本發明第二實施例之突波電流控制電路之概 要結構圖; 第6圖係為根據本發明第三實施例之突波電流控制電路之概 要結構圖; 第7圖係為根據本發明第四實施例之突波電流控制電路之概 要結構圖; 第8圖係為根據本發明第五實施例之突波電流控制電路之概 要結構圖; 12 1290405 第9圖係為根據本發明實施例之突波電流控制電路之時序 圖;以及 第10圖係為根據本發明第六實施例之突波電流控制電路之 概要結構圖。 【圖式符號說明】 10................................第一控制單元 20................................第二控制單元 30................................交流電源偵測電路 32................................交流電源偵測器 BR..............................整流電路 C·····.··...................................儲能電容 RT...............................熱敏電阻 SW...............................受控開關 SW1...........................•受控開關 SW2..................................受控開關 R.................................限流電阻 R1...............................限流電阻 R2...............................限流電阻
Vac..............................父流電源
Vcc.............................直流電源 PFC ............................功率因素校正單元 13
Claims (1)
1290405 μ年上月?叫(更}正替换戛 、申請專利範圍: 一種突波電流控制電路,包括: 一整流單元,用以對一交流電源進行整流; 一功率因素校正單元,連接該整流單元之正端和負端; 一儲能電容,連接該功率因素校正單元和該整流單元之 端; 早 一第一控制單元,設置於該整流單元和該功率因素校正 元之間,包括: 一第一限流電阻,用以防止於該交流電源接通瞬間所 產生之一突波電流;及 △ 一第-受控開關,並聯該第—Ρ艮流電阻,以根據該儲 能電容之電壓而導通,進而使電流跨過該第一限流電阻; -第二控鮮元,與該第—控制單元形姐抗串接,包括: 第二限流電阻,用麟止於該交流電源之準位切換 瞬間所產生之該突波電流;及 。、第-X控開關,並聯該第二限流電阻,α根據該交 流電源而,進而使電流跨過該第二限流電阻;及 一交流電_測電路,連接於該交流魏之輸人端與該第 :控制,元之間,以根據該交流電源控制該第二受控開關的切 換、、中該第二受控開關係於該交流電源之準位切換一既定時 間之後而切換開關狀態。 2.如申請專纖,丨項所述之突波電流控制電路,其中該第二 14 1290405
私年τ月,日修(更)正替換荑 又才工開關係於該交流電源接通後達該既定時間時 為導通。 ’而自斷路轉 3·如申請專繼圍第1姻述之突波f流控制電路,t中該第二 受,開關係於該交流電源自一高準位切換為_低準位後達該 既疋時間時,而自導通轉為斷路。 4. 如申請專機圍第1項所述之纽電流控制電路,其中該第二 受,開關係於該交流電源自—低準位切換為—高準位後達該 既定時間時,而自斷路轉為導通。 5. 如申請專繼圍第i項所述之突波電流控购路,㈠該第二 受控開關係於該交流電源切斷後達該既定時間時,而自導通轉為斷路。 6·如申請專纖圍第i _述之突波電流控制電路,其中該第一 受控開關係於該儲能電容之電壓穩定時而自斷路轉為導通。 7·如申請專利範圍第丨顧述之突錢赌简路,其中該第一 叉控開關係於該交流電源切斷時而自導通轉為斷路。 8·如申請專利範圍第1項所述之突波電流控制電路,其中該第二 控制單it係設置於該第—控解元和該功率时校正單元之間。 如申請專利翻第i項所述之突波電流控制電路,巧1第二 控制單⑽設置魏功率因素校轉元和轉料紅㈣ 之間 10.如申請專利範圍第1項所述之突波電流控制 電路,其中該第二 15 1290405 「_ 必年’月?《修(更)正替換買 控制單元係設置於該交流電源之一侧。 H·如申請專利範圍第!項所述之突波電流控制電路, 控制早兀係設置於該整流單元之正端和該第_控制單元之^。 12·如申请專利範圍第1項所述之突波電流控制電路,其中該第一 限流電阻係為一電阻。 13·如申請專利範圍第12項所述之突波電流控制電路,其中該電 阻係為一熱敏電阻。 鲁14·如申請專利範圍第1項所述之突波電流控制電路,其中該第二 限流電阻係為一電阻。 15·如申請專利範圍第14項所述之突波電流控制電路,其中該電 阻係為一熱敏電阻。 16.如申凊專利範圍第}項所述之突波電流控制電路,其中該第— 受控開關係選自電譯開關、二極體、電晶體或金屬氧化半導體 場效電晶體之群組組合。 • η·如申請專利範圍第1項所述之突波電流控制電路,其中該第二 受控開關係選自電譯開關、二極體、電晶體或金屬氧化半導體 場效電晶體之群組組合。 16
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