專利名稱：一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種抑制浪涌電流的電路，適用于直流供電系統，使用一次電源 母線的分系統上電時產生浪涌電流時的抑制電路，屬于電學技術領域。
背景技術：
當接在一次電源母線上的分系統上電時，伴隨分系統輸入端濾波電容的初期充電 會產生浪涌電流。這種電流可以達到正常動作電流的十倍以上，輸入電流可用下式來計 算式中U是一次電源母線電壓；t是時間；R是與印制板走線和連接線相關的電阻； C則是分系統的輸入電容。當初始狀態處于導通(t = 0)時，I = U/R。由于R很小，因此 浪涌電流很大，無疑這對一次電源是一個很大的威脅。造成母線電壓中斷或跌落，同時使各 接觸點之間產生火花。為抑制浪涌電流，常用的方法有1.在分系統輸入端的濾波電容處串入NTC熱敏電阻，因其具有負的電阻溫度特 性，隨著溫度的升高電阻值逐漸減小。因此，在分系統電源啟動初期，它變為大電阻，抑制過 沖電流；之后伴隨著電流的流過，自身發熱(焦耳熱)，從而降低自己的電阻值以限制功耗。 熱敏電阻防浪涌電流電路一般適用于穩態電流較小的分系統。由于熱敏電阻的熱慣性，重 新恢復高阻需要時間，故對于電源斷電后又需要很快接通的情況，有時起不到限流作用。2.使用固定電阻器串入分系統輸入端來構成浪涌電流抑制電路。但這種電路在正 常工作狀態下功耗很大，對于節省能源很不利。只適用于穩態電流較小的分系統。3.在固定電阻器上并聯電磁繼電器或三端雙向可控硅等開關元件。當電源進入正 常工作狀態后將此開關接通，則可限制正常工作狀態的功耗。但這種作法將導致元件數增 多，另外還需要開關元件的驅動電路，這又成為一個問題。
實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、功耗 小、無需增加較多元件且抑制效果明顯的抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路。本實用新型的技術解決方案是一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路，包括 場效應管VI\、電容Ci和電阻禮、R2、R3，電容Ci并聯在場效應管VI\的柵極和源極之間，電 阻隊、1 2串聯后并聯在電路輸入端電源和地之間，電阻R3的一端與VI\的柵極連接，另一端 與電阻隊和R2連接，場效應管VI\的漏極是電路的輸出端。所述的場效應管VI\采用P溝道M0SFET管。所述的電容Q和電阻民通過公式％調整來改變電容(^的充電速
3度，即確定分系統的啟動時間，其中U。是電容C1兩端的電壓，Ui是電阻R1兩端的電壓，C1是 電容C1的電容值，R3是電阻R3的電阻值，t是電容C1的充電時間。本實用新型與現有技術相比有益效果為(1)本實用新型采用P溝道MOSFET管代替熱敏電阻，導通電阻很小，用于穩態電流 較大的分系統時，自身功耗非常小；(2)本實用新型無需驅動電路，電路簡單，使用的器件少；(3)本實用新型可以通過改變C1和R3的值來改變電容的充電速度，達到控制啟動 時間的目的，從而也可以確定分系統斷電后再啟動的時間間隔；(4)使用本實用新型后，浪涌電流的數值下降顯著，抑制效果明顯。
圖1為本實用新型的電路結構示意圖；圖2為本實用新型浪涌抑制前后對比波形圖(曲線1為未采用本實用新型的電流 波形，曲線2為采用本實用新型后的電流波形)。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括場效應管VI\、電容C1和電阻禮、R2, R3,電容C1并聯 在場效應管VT1的柵極和源極之間，電阻禮、R2串聯后并聯在電路輸入端電源和地之間，電 阻R3的一端與VT1的柵極連接，另一端與電阻R1和R2連接，場效應管VT1的漏極是電路的 輸出端。場效應管VT1采用P溝道MOSFET管代替熱敏電阻，串入分系統輸入端實現抑制上 電浪涌電流。MOSFET管導通電阻很小，進入穩態時只有零點幾歐姆，導通電流Id可達IOA 以上，可以用于穩態電流較大的分系統，且自身功耗也非常小。無需驅動電路，電路簡單，使 用的器件很少。通電后，VT1柵極電壓為電容C1兩端的電壓，且電容C1兩端的電壓Uc可通過公式 (2)計算。<formula>formula see original document page 4</formula>[0024]通電瞬間，Uc — 0V。VT1截止，C1經R3限流充電。隨電容C1兩端電壓的上升，場效 應管VT1的導通電阻下降，C1兩端電壓上升到6V 12V時(VT1的導通電壓)，此時VT1導 通，由于其導通電阻很小，一般只有零點幾歐姆，這樣就避免了在VT1上產生較大的功率損 耗。此時可以等效為開關閉合。RpR2為分壓電阻，保證VT1W柵極門限電壓在正常范圍內，防止VT1的柵源極電壓 過高而損壞VT115由于VT1所需的驅動電流非常小，所以R1和R2可選大的電阻值，只要能保 證分壓在VT1的柵極門限電壓正常范圍內即可。R3X1起延時作用。通過公式<formula>formula see original document page 4</formula>),可以通過改變C1和R3的值來改變
電容的充電速度，達到控制啟動時間的目的，從而也可以確定分系統斷電后再啟動的時間 間隔，其中Uc是電容C1兩端的電壓，Ui是電阻R1兩端的電壓，C1是電容C1的電容值，R3是 電阻R3的電阻值，t是電容C1的充電時間。[0027]分系統斷電時,C1通過電阻1 2、民迅速放電，VT1導通電壓很快下降，VT1瞬時關閉。本實用新型使用效果如圖2所示，可看出使用了本實用新型后，啟動時的瞬時浪 涌電流下降明顯。本實用新型未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
權利要求一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路，其特征在于包括場效應管VT1、電容C1和電阻R1、R2、R3，電容C1并聯在場效應管VT1的柵極和源極之間，電阻R1、R2串聯后并聯在電路輸入端電源和地之間，電阻R3的一端與VT1的柵極連接，另一端與電阻R1和R2連接，場效應管VT1的漏極是電路的輸出端。
2.根據權利要求1所述的一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路，其特征在于所 述的場效應管VT1采用P溝道MOSFET管。
3.根據權利要求1所述的一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路，其特征在于所述的電容C1和電阻R3通過公式Ue = ^(1 _ /i)調整來改變電容C1的充電速度，即確定分系統的啟動時間，其中Uc是電容C1兩端的電壓，Ui是電阻R1兩端的電壓，C1是電容C1的電 容值，R3是電阻R3的電阻值，t是電容C1的充電時間。
專利摘要一種抑制啟動時產生瞬時浪涌電流的電路，包括場效應管VT1、電容C1和電阻R1、R2、R3，電容C1并聯在場效應管VT1的柵極和源極之間，電阻R1、R2串聯后并聯在電路輸入端電源和地之間，電阻R3的一端與VT1的柵極連接，另一端與電阻R1和R2連接，場效應管VT1的漏極是電路的輸出端。本實用新型采用P溝道MOSFET管代替熱敏電阻，導通電阻很小，用于穩態電流較大的分系統時，自身功耗非常小；本實用新型無需驅動電路，電路簡單，使用的器件少；本實用新型可以通過改變C1和R3的值來改變電容的充電速度，達到控制啟動時間的目的，從而也可以確定分系統斷電后再啟動的時間間隔；使用本實用新型后，浪涌電流的數值下降顯著，抑制效果明顯。
文檔編號H02H9/02GK201576933SQ20092027813
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者陸紅 申請人:北京遙測技術研究所