專利名稱：一種適用于pfc變換器的輸入浪涌電流抑制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種電カ電子變換領域，特別是ー種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路。
背景技術：
浪涌電流是變換器接通瞬間，流入變換器的峰值電流，其產生的時間非常短，大概在毫妙級，但幅值一般為正常值的數倍甚至數十倍以上。一方面，過大的浪涌電流超過變換器的承受能力，會造成半導體性能衰減、設備故障和壽命縮短，導致生產カ下降；另ー方面，浪涌電流會惡化源的供電質量，產生嚴重的電磁干擾和欠壓浪涌，影響與供電源相連的其
他設備。現有的輸入浪涌電流抑制方法一般有兩種
一種是采用無源器件(負溫度系數熱敏電阻器)，利用啟動時的冷態高阻抗抑制浪涌電流；但該方案在高溫環境、重復啟動等狀態下無法發揮良好的抑制效果，且功耗大，適用于小功率的變換器電路。另ー種是采用半控器件(可控硅)+抑制電阻，啟動時依靠電阻抑制浪涌電流，啟動后觸發半控器件短路抑制電阻以降低功耗。由于觸發電路的維持、延時等原因，在電源瞬變、重復啟動等狀態下，電路易處于失效狀態，無法抑制浪涌電流。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種損耗低，工作安全可靠的適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路。本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，ー種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，其特點是包括全控器件及ニ級自舉升壓驅動電路和電流采樣限制電路，全控器件為MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏極與PFC變換器的輸出ニ極管V4的陰極相連，MOS管V2的源極與PFC變換器的輸出濾波電容C8的正極相連，ニ級自舉升壓驅動電路的一端與PFC變換器的場效應開關管Vl的漏極相接，ニ級自舉升壓驅動電路的另一端接全控器件MOS管V2的柵極，全控器件MOS管V2的柵極接驅動電容C5，驅動電容C5的另一端接地，電流采樣限制電路的一端接全控器件MOS管V2的柵極，電流采樣限制電路的另一端接輸出濾波電容C8的正極，ニ級自舉升壓驅動電路在PFC變換器正常工作時以抬升MOS管V2柵極電壓使其完全導通，提供低阻抗通路；電流采樣限制電路限制啟動時浪涌電流的最大幅值，穩態時提供持續的過電流保護功能。本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進ー步實現，所述ニ級自舉升壓驅動電路包括電阻R2、R3和R6，電容C4和C7，ニ極管V5、V6和V7 ;電阻R6 —端接MOS管V2的柵極，另一端接驅動電容C5和電阻R3 ;驅動電容C5的另一端接輸出地；電容R3的另一端接ニ極管V6和V7的陰極；ニ極管V7的陽極接PFC變換器輸出ニ極管V4的陰極，電容C7和ニ極管V7并聯；ニ極管V6的陽極接電容C4和ニ極管V5的陰極；電容C4的另ー端接PFC變換器中場效應開關管Vl的漏極；ニ極管V5的陽極接電阻R2后連接到輔助電源Vcc0本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進ー步實現，所述電流采樣限制電路包括電阻R4、電容C6和穩壓管V8，電容C6和穩壓管V8并聯；穩壓管V8的陰極接電阻R6，電阻R6另一端接MOS管V2的柵極；穩壓管的陽極接輸出濾波電容CS的正扱。本發明與現有技術相比，是ー種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，包括全控器件(M0S管)及ニ級自舉升壓驅動電路和電流采樣限制電路，使得PFC變換器啟動時具有高輸入阻抗，有效抑制啟動時產生的浪涌電流沖擊，穩態工作時具有持續的過電流 保護能力。
圖I為本發明的電路原理圖。
具體實施例方式
一種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，包括全控器件及ニ級自舉升壓驅動電路和電流采樣限制電路，全控器件為MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏極與PFC變換器的輸出ニ極管V4的陰極相連，MOS管V2的源極與PFC變換器的輸出濾波電容C8的正極相連，ニ級自舉升壓驅動電路的一端與PFC變換器的場效應開關管Vl的漏極相接，ニ級自舉升壓驅動電路的另一端接全控器件MOS管V2的柵極，全控器件MOS管V2的柵極接驅動電容C5，驅動電容C5的另一端接地，電流采樣限制電路的一端接全控器件MOS管V2的柵扱，電流采樣限制電路的另一端接輸出濾波電容CS的正極，ニ級自舉升壓驅動電路在PFC變換器正常工作時以抬升MOS管V2柵極電壓使其完全導通，提供低阻抗通路；電流采樣限制電路限制啟動時浪涌電流的最大幅值，穩態時提供持續的過電流保護功能。所述ニ級自舉升壓驅動電路包括電阻R2、R3和R6，電容C4和C7，ニ極管V5、V6和V7 ;電阻R6 —端接MOS管V2的柵極，另一端接驅動電容C5和電阻R3 ;驅動電容C5的另ー端接輸出地；電容R3的另一端接ニ極管V6和V7的陰極；ニ極管V7的陽極接PFC變換器輸出ニ極管V4的陰極，電容C7和ニ極管V7并聯；ニ極管V6的陽極接電容C4和ニ極管V5的陰極；電容C4的另一端接PFC變換器中場效應開關管Vl的漏極；ニ極管V5的陽極接電阻R2后連接到輔助電源Vcc。所述電流采樣限制電路包括電阻R4、電容C6和穩壓管V8，電容C6和穩壓管V8并聯；穩壓管V8的陰極接電阻R6，電阻R6另一端接MOS管V2的柵極；穩壓管的陽極接輸出濾波電容C8的正極。MOS管是金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導體(semiconductor)場效應晶體管 ニ級自舉升壓驅動電路，在PFC變換器正常工作時以抬升V2柵極電壓使其完全導通，
提供低阻抗通路。電流采樣限制電路，限制啟動時浪涌電流的最大幅值，穩態時提供持續的過電流保護功能。當輸入電壓接入吋，MOS管V2處于截止狀態，輸入電壓通過ニ極管V7和電阻R3給柵極驅動電容C5充電，電容C5的電壓緩慢上升。當C5上的電壓超過MOS管V2的柵極閾值電壓后，MOS管由截止狀態變為放大狀態，MOS管V2的源極電壓跟隨柵極電壓，隨著柵極驅動電容C5上的電壓上升而上升。通過調節C5的充電電阻R3的大小可以調節電容C5上電壓的上升斜率，同步控制輸出濾波電容CS上的電壓上升斜率，從而達到抑制輸入浪涌電流的目的。當PFC變換器穩態工作吋，MOS管Vl的漏極電壓處于斬波狀態當驅動信號為高電平吋，MOS管Vl的漏極接地；當驅動信號為低電平吋，MOS管Vl的漏極為變換器輸出電壓(準確地說需加上ニ極管V4上的壓降O. 7V和MOS管V2的導通壓降)。當MOS管Vl的漏極接地時，輔助電源Vcc通過電阻R2和ニ極管V5給電容C4充電，電容C4上的電壓等于輔助源電壓Vcc，ニ極管V6反偏截止，電容C7通過電阻R3給電容C5充電；當MOS管Vl的漏極為高電壓時，ニ極管V5反偏截止，ニ極管V6正向導通。電容C4通過電阻R3給電容C5和C7充電，電容C5和C7上的電壓升高。最終穩態后，電容C5上的電壓約為(Vo+Vcc-0. 7V),保證穩態工作時MOS管V2處于飽和狀態，其導通電阻非常小，僅為幾毫歐至幾十毫歐。另ー方面由于穩壓管V8的存在，限制了流經電阻R4上的電流的最大幅值，SP
權利要求
1.一種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，其特征在于包括全控器件及二級自舉升壓驅動電路和電流采樣限制電路，全控器件為MOS管V2，全控器件MOS管V2的漏極與PFC變換器的輸出二極管V4的陰極相連，MOS管V2的源極與PFC變換器的輸出濾波電容CS的正極相連，二級自舉升壓驅動電路的一端與PFC變換器的場效應開關管Vl的漏極相接，二級自舉升壓驅動電路的另一端接全控器件MOS管V2的柵極，全控器件MOS管V2的柵極接驅動電容C5，驅動電容C5的另一端接地，電流采樣限制電路的一端接全控器件MOS管V2的柵極，電流采樣限制電路的另一端接輸出濾波電容CS的正極，二級自舉升壓驅動電路在PFC變換器正常工作時以抬升MOS管V2柵極電壓使其完全導通，提供低阻抗通路；電流采樣限制電路限制啟動時浪涌電流的最大幅值，穩態時提供持續的過電流保護功能。
2.根據權利要求I所述的適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，其特征在于所述二級自舉升壓驅動電路包括電阻R2、R3和R6，電容C4和C7，二極管V5、V6和V7 ;電阻R6 一端接MOS管V2的柵極，另一端接驅動電容C5和電阻R3 ;驅動電容C5的另一端接輸出地；電容R3的另一端接二極管V6和V7的陰極；二極管V7的陽極接PFC變換器輸出二極管 V4的陰極，電容C7和二極管V7并聯；二極管V6的陽極接電容C4和二極管V5的陰極；電容C4的另一端接PFC變換器中場效應開關管Vl的漏極；二極管V5的陽極接電阻R2后連接到輔助電源Vcc。
3.根據權利要求I所述的適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，其特征在于所述電流采樣限制電路包括電阻R4、電容C6和穩壓管V8，電容C6和穩壓管V8并聯；穩壓管V8的陰極接電阻R6，電阻R6另一端接MOS管V2的柵極；穩壓管的陽極接輸出濾波電容C8的正極。
全文摘要
一種適用于PFC變換器的輸入浪涌電流抑制電路，包括全控器件及二級自舉升壓驅動電路和電流采樣限制電路，全控器件MOS管的漏極與PFC變換器的輸出二極管的陰極相連，MOS管的源極與PFC變換器的輸出濾波電容的正極相連，二級自舉升壓驅動電路的一端與PFC變換器的場效應開關管的漏極相接，二級自舉升壓驅動電路的另一端接全控器件MOS管的柵極，全控器件MOS管的柵極接驅動電容，驅動電容的另一端接地，電流采樣限制電路的一端接全控器件MOS管的柵極，電流采樣限制電路的另一端接輸出濾波電容的正極。使得變換器啟動時具有高輸入阻抗，有效抑制啟動時產生的浪涌電流沖擊，穩態工作時具有持續的過電流保護能力。
文檔編號H02M1/32GK102857083SQ201210357180
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者孫濤, 劉傳亮 申請人:連云港杰瑞電子有限公司