一種直流輸入浪涌抑制電路的制作方法

本實用新型屬電力電子領域，更具體地，涉及一種直流輸入浪涌抑制電路。

背景技術：

在直流電源輸入或經過交流整流后的直流供電中，其電路后端均接有較大容量的儲能或濾波電容，如圖1中的電容器C1。直流輸入端子DCin+、DCin-之間是近百伏或是百伏以上的直流電壓，在接入直流輸入的瞬間，C1上電壓為零，線路中會有很大的浪涌沖擊電流產生，使線路出現短時過載，有可能導致線路不穩定，如短路關機保護、元器件故障等。所以直流輸入DCin+、DCin-和直流輸出DCout+、DCout-之間必須采用浪涌抑制電路。

現有技術中，一般有如圖1所示的防浪涌保護電路。圖1中，采用由電阻器R1、繼電器K1、電阻器R2和電阻器R3、濾波電容器C1和延時電容器C2、開關單元N1組成的電路方案能抑制浪涌電流。工作原理為，在直流電源接入時，DCin+、DCin-電壓通過電阻器R1對電容C1充電，由于R1的存在，DCout+、DCout-之間的電壓緩慢充電，從而防止了線路中出現很大的浪涌電流；開關單元N1的控制端1腳的電壓由電阻器R2、電阻器R3和電容C2組成的RC延時電路控制，電容C2兩端的電壓緩慢上升，當C2兩端電壓上升到開關單元N1的控制端1腳需要的開通電壓后，N1的2腳與3腳之間才導通，N1導通后，輔助電源Vcc電壓經繼電器K1的線包的3腳和4腳以及N1的2腳和3腳（GND）形成通路，繼電器K1的線包通電后產生電磁引力將其繼電器的觸點1和2吸合，觸點吸合后將電阻器R1短路，當DCout+、DCout-對后級電路提供功率輸出時，直流電流就經繼電器K1的觸點1和2對DCout+、DCout-的后級供電。這樣，就要求DCout+、DCout-對后級電路提供功率輸出時，繼電器K1的觸點1和2必須為有效吸合狀態，否則電阻器R1就會因持續功率過大燒壞至開路狀態；若電阻器R1開路后，再次上電時由于沒有R1的限流作用，電容C1就沒有緩慢充電過程，繼電器K1的兩觸點1和2也會因電容C1的瞬間浪涌沖擊電流而產生火花，導致粘連或接觸不良，從而導致該電路的故障以致設備工作故障。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種直流輸入浪涌抑制電路。

本實用新型提供了一種直流輸入浪涌抑制電路，包括提供直流電源的輸入端DCin+、DCin-以及用于連接后級電路的輸出端DCout+、DCout-，連接于所述輸入端和輸出端DCout+、DCout-之間的浪涌保護電路，所述的浪涌保護電路含有第一電阻器R1和濾波電容器C1，繼電器K1，第二電阻器R2和第三電阻器R3串聯組成的分壓單元、延時電容器C2、開關單元 N1、輔助直流電源Vcc，濾波電容C1接入直流輸入端的正負極DCin+、DCin-之間，第一電阻器R1一端接入直流輸入端的負極DCin-，另一端接入濾波電容C1和 直流輸入端負極DCin-相連的節點；繼電器K1的兩觸點1和2分別并聯接入第一電阻器R1兩端，繼電器K1線包一端接入輔助直流電源Vcc，另一端接入開關單元 N1的輸入端；第二電阻器R2和第三電阻器R3串聯組成的分壓單元一端接入輔助直流電源Vcc，另一端接電源地；開關單元 N1的控制端接分壓單元的輸出端即第二電阻器R2和第三電阻器R3串聯節點，開關單元 N1的輸出端接電源地，開關單元 N1的控制端控制其輸入端與輸出端之間的導通；延時電容器C2的一端接分壓單元的輸出端，另一端接電源地；

所述的浪涌抑制電路還包括浪涌保護檢測電路；

所述的浪涌保護檢測電路包括一個三極管V2、瞬態抑制器V1、第四電阻器R4，第五電阻器R5；瞬態抑制器V1的一端接三極管V1基極，另一端串接第四電阻器R4后接至所述的浪涌保護電路中的開關單元 N1的輸入端，瞬態抑制器V1的鉗位電壓低于繼電器K1線包的供電電壓Vcc，高于導通后的開關單元N1的輸入端電壓；三極管V2的發射極接電源地；三極管V2的集電極通過第五電阻器R5接至輔助直流電源Vcc，從三極管V2集電極與第五電阻器R5相連的節點處引出檢測電路的輸出電平信號C/S，作為浪涌保護電路中繼電器K1是否吸合、完成浪涌抑制功能的檢測信號，此信號也可作為直流電源輸出端DCout+、DCout-供電電路的連鎖控制信號。

進一步，在所述的浪涌保護檢測電路中的三極管V2的集電極和第五電阻器R5之間接入光耦隔離器，所述的C/S信號通過光耦隔離器輸出。

本實用新型的技術方案中，對現有浪涌保護電路增加浪涌保護檢測電路，即從浪涌保護電路中的開關單元N1的輸入端采樣電壓信號給浪涌保護檢測電路，此電壓信號的高低代表繼電器的兩種不同狀態即觸點是吸合還是斷開狀態，經過浪涌保護檢測電路進行電平轉換后對應向外輸出C/S高、低電平信號，從而后級電路就可以根據C/S的信號電平高、低的變化，方便的對防浪涌保護電路中繼電器是否為有效吸合進行判斷，并可作為連鎖控制信號，即為后級電路供電與否的確定信號，實現了控制上的連鎖。本實用新型的技術方案適用于直流輸入電路，也同樣適用于輸入為交流經整流后的直流電路中，電路形式簡單，可靠性更高，成本經濟可行。

附圖說明

圖1是現有技術提供的直流輸入防浪涌保護電路圖。

圖2是本實用新型提供的一種直流輸入浪涌抑制電路的電路圖。

圖3本實用新型提供的另一種直流輸入浪涌抑制電路（隔離型信號輸出）的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖2所示，虛線框中的電路為直流輸入浪涌抑制電路的浪涌保護檢測電路。上電后，電阻器R2與 R3串聯組成的分壓電路和延時電容C2共同組成的RC延時電路中，C2兩端電壓緩慢上升，在 C2兩端電壓上升到開關單元 N1的控制端1腳需要的開通電壓之前，由于開關單元 N1的截止，輔助電源Vcc、電器K1線包的3腳和4腳以及開關單元N1的輸入端2腳和輸出端3腳（GND）之間不能形成電通路；繼電器K1的線包的3腳與4腳之間的電阻值一般等效為數十歐姆至數百歐姆，所以N1的2腳此時的電壓為輔助電源Vcc電壓；Vcc電壓通過第四電阻器R4、瞬態抑制器V1送到三級管V2的基極，三級管V2的發射極接地，使得三級管V2飽和導通，三級管V2的集電極對地就為一個0.3V左右的低電平；因此，當繼電器K1未吸合時，從該防浪涌保護檢測電路中三級管V2的集電極引出的輸出C/S信號為0.3V左右的低電平。

當C2兩端上的電壓上升到開關單元N1的控制端1腳需要的開通電壓后， N1的輸入端2腳與輸出端3腳之間導通，輔助電源Vcc經K1的線包3腳和4腳以及N1的2腳和3腳（GND）之間形成通路，此時，N1的2腳的電壓為較低的電平信號；由于瞬態抑制器V1存在，V1的鉗位電壓高于開關單元N1導通后的電壓，使得 N1的2腳的電平信號不能瞬態抑制器V1擊穿導通，所以，三極管V2的Vbe就沒有導通的電壓， V2呈現為截止狀態，V2的集電極就為高電平Vcc；因此，當繼電器K1吸合后，從該浪涌保護檢測電路中三級管V2的集電極引出的輸出C/S信號為為高電平。

通過上面浪涌保護檢測電路的C/S信號高、低電平變化，即當所述浪涌保護檢測電路的輸出C/S電平信號為低平時代表繼電器是斷開的狀態即還未吸合，C/S電平信號為高平時代表繼電器已吸合，就可以判斷浪涌保護電路中電阻器R1是否被短路，從而能以此C/S信號對后級供電與否進行控制，實現了控制上的連鎖。

圖3中的原理與圖2所示中所示相同，只是C/S信號是通過光耦隔離后送出。由于輸出C/S信號是通過光耦隔離器隔離輸出的，所以應用于后級不共地的電路中。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。