一種浪涌電路抑制電路及開關電源的制作方法

本實用新型涉及開關電源技術領域，尤其是涉及一種一種浪涌電路抑制電路及開關電源。

背景技術：

開關電源為了使其電流輸出平穩，都會在開關電源的整流電路的輸出端并聯有濾波電容。但是這樣在開關電源的上電瞬間，從整流電路輸出的電流會使得濾波電容瞬間充電，因此會存在較大的浪涌電流。而較大的浪涌電流可能會損壞濾波電容、整流電路中的二極管以及開關電源中其他元器件，并且還可能造成輸入電源電壓的不穩定，從而影響到用電設備的正常工作。為了防止浪涌電流的出現，如圖1所示，開關電源會應用有串聯在整流電路前面的負溫度系數熱敏電阻(其常溫下阻值一般為5歐～10歐之間)，當出現浪涌電流時，負溫度系數熱敏電阻NTCB2由于此時的電阻阻值較大因此可以起到限流的作用，從而可以抑制浪涌電流。當電流持續流過時，負溫度系數熱敏電阻發熱，負溫度系數熱敏電阻NTCB2的阻值也會相應減小，在一定程度下降低損耗。但是由于負溫度系數熱敏電阻NTCB2串聯在整流電路前面或者后面，這樣在開關電源工作時，熱敏電阻會一直有較大的電流流過因此會有較大的功率損耗(尤其是開關電源啟動時，這時熱敏電阻的阻值最大，因此功率損耗也比較大)。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠有效抑制浪涌電流且能夠有效降低電路工作的功率損耗的浪涌電流抑制電路，且還在于提供一種包括所述浪涌電流抑制電路的開關電源。

為了實現上述目的，本實用新型一方面提供了一種浪涌電流抑制電路，其包括電源輸入端、至少一個濾波電容、用于控制電路啟動時流向所述濾波電容的電流的限流電路、用于驅動所述限流電路的驅動電路、用于給所述驅動電路提供恒定電流的恒流電路、用于給所述恒流電路提供偏置電壓的偏置電路以及電源輸出端；其中，所述限流電路的電路電阻與所述驅動電路的驅動端的驅動電壓負相關；所述電源輸入端與所述偏置電路的輸入端連接，所述偏置電路的輸出端與所述恒流電路的受控端連接，所述恒流電路的輸入端與所述電源輸入端連接，所述恒流電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端連接，所述驅動電路的驅動端與所述限流電路的受控端連接，所述限流電路的輸入端通過所述濾波電容與所述電源輸入端以及與所述電源輸出端連接，所述限流電路的輸出端接地。

優選地，所述限流電路包括N型MOS管，所述N型MOS管的柵極與所述驅動電路的驅動端連接，所述N型MOS管的漏極通過所述濾波電容與所述電源輸入端以及與所述電源輸出端連接，所述N型MOS管的源極接地。

優選地，所述限流電路還包括至少一個第一電阻，所述第一電阻的一端連接于所述N型MOS管的漏極與所述濾波電容之間，所述第一電阻的另一端接地。

優選地，所述驅動電路包括至少一個第一電解電容，所述第一電解電容的正極與所述恒流電路的輸出端連接，所述第一電解電容的負極接地；所述限流電路的驅動端連接于所述恒流電路的輸出端與所述第一電解電容的正極之間。

優選地，所述恒流電路包括PNP三極管以及至少一個第二電阻，所述第二電阻的一端與所述電源輸入端連接，所述第二電阻的另一端與所述PNP三極管的發射極連接，所述PNP三極管的基極與所述偏置電路的輸出端連接，所述PNP三極管的集電極與所述驅動電路的輸入端連接。

優選地，所述偏置電路包括至少一個第一二極管、至少一個第二二極管、至少一個第三電阻以及至少一個第二電解電容，所述電源輸入端與所述第一二極管的正極連接，所述第一二極管的負極與所述第二二極管的正極連接，所述第二二極管的負極與所述第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與所述第二電解電容的正極連接，所述第二電解電容的負極接地；所述恒流電路的受控端連接于所述第二二極管與所述第三電阻之間。

優選地，還包括一個用于防止所述驅動電路的驅動端的電壓過高的穩壓電路，所述驅動電路的驅動端與所述穩壓電路連接。

進一步地，所述穩壓電路包括至少一個穩壓二極管，所述穩壓二極管的負極與所述驅動電路的驅動端連接，所述穩壓二極管的正極接地。

本實用新型另一方面提供了一種開關電源，其包括如上所述的浪涌電流抑制電路。

本實用新型提供的所述浪涌電流抑制電路以及包括所述浪涌電流抑制電路的所述開關電源，當電路啟動時，所述電源輸入端的電流會輸入到所述偏置電路中，并且所述偏置電路的輸出端會為所述恒流電路的受控端提供一個偏置電壓，使得所述恒流電路工作而給所述驅動電路提供恒定電流，從而使得所述驅動電路的驅動端產生一個不斷上升的驅動電壓，這樣所述限流電路導通且流過其的電流隨著驅動電壓的上升而加大，從而使得所述濾波電容的充電電流由小逐漸加大，因此可以有效地抑制電路啟動時所產生的浪涌電流。此外，由于所述限流電路的電路電阻與所述驅動電路的驅動端的驅動電壓負相關，所以所述限流電路的電路電阻隨著驅動電壓的上升而迅速變小，并且通過所述濾波電容可以將所述限流電路與所述電源輸入端以及所述電源輸出端隔離，從而在電路正常工作時流過所述限流電路的電流相對于電路的工作電流小，因此限流電路的工作功耗非常小，從而可以降低電路的功率損耗。綜上所述，本實用新型可以有效抑制浪涌電流且能夠有效降低電路工作的功率損耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術提供的一種浪涌電流抑制電路的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種浪涌電流抑制電路的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的一種優選的浪涌電流抑制電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參見圖2，本實用新型一方面提供了一種浪涌電流抑制電路，其包括電源輸入端Vn、至少一個濾波電容C1、用于控制電路啟動時流向所述濾波電容C1的電流的限流電路1、用于驅動所述限流電路1的驅動電路2、用于給所述驅動電路2提供恒定電流的恒流電路3、用于給所述恒流電路3提供偏置電壓的偏置電路4以及電源輸出端Vo；其中，所述限流電路1的電路電阻與所述驅動電路2的驅動端的驅動電壓負相關；所述電源輸入端Vn與所述偏置電路4的輸入端連接，所述偏置電路4的輸出端與所述恒流電路3的受控端連接，所述恒流電路3的輸入端與所述電源輸入端Vn連接，所述恒流電路3的輸出端與所述驅動電路2的輸入端連接，所述驅動電路2的驅動端與所述限流電路1的受控端連接，所述限流電路1的輸入端通過所述濾波電容C1與所述電源輸入端Vn以及與所述電源輸出端Vo連接，所述限流電路1的輸出端接地。

其中，所述濾波電容C1優選為電解電容。

在本實用新型實施例中，當電路啟動時，所述電源輸入端Vn的電流會輸入到所述偏置電路4中，并且所述偏置電路4的輸出端會為所述恒流電路3的受控端提供一個偏置電壓，使得所述恒流電路3工作而給所述驅動電路2提供恒定電流，從而使得所述驅動電路2的驅動端產生一個不斷上升的驅動電壓，這樣所述限流電路1導通且流過其的電流隨著驅動電壓的上升而加大，從而使得所述濾波電容C1的充電電流由小逐漸加大，因此可以有效地抑制電路啟動時所產生的浪涌電流。此外，由于所述限流電路1的電路電阻與所述驅動電路2的驅動端的驅動電壓負相關，所以所述限流電路1的電路電阻隨著驅動電壓的上升而變小，并且通過所述濾波電容C1可以將所述限流電路1與所述電源輸入端Vn以及所述電源輸出端Vo隔離，從而在電路正常工作時流過所述限流電路1的電流相對于電路的工作電流小，因此限流電路1的工作功耗非常小，從而可以降低電路的功率損耗。綜上所述，本實用新型可以有效抑制浪涌電流且能夠有效降低電路工作的功率損耗。

優選地，請參見圖3，所述限流電路1包括N型MOS管Q1，所述N型MOS管Q1的柵極與所述驅動電路2的驅動端連接，所述N型MOS管Q1的漏極通過所述濾波電容C1與所述電源輸入端Vn以及與所述電源輸出端Vo連接，所述N型MOS管Q1的源極接地。這樣，當所述驅動電路2的驅動端產生的驅動電壓達到所述N型MOS管Q1的導通電壓時，所述N型MOS管Q1導通工作，并且隨著所述驅動電壓的升高，流過所述N型MOS管Q1的電流也會逐漸加大，從而使得所述濾波電容C1的充電電流由小逐漸加大，因此可以有效地抑制電路啟動時所產生的浪涌電流。而且，隨著所述驅動電壓的升高，所述N型MOS管Q1的導通電阻迅速變小，從而使得所述N型MOS管Q1在電路的正常工作后其功耗可以變得非常低，進而可以降低電路的功率損耗。

進一步地，請參見圖3，所述限流電路1還包括至少一個第一電阻R1，所述第一電阻R1的一端連接于所述N型MOS管Q1的漏極與所述濾波電容C1之間，所述第一電阻R1的另一端接地。其中，所述第一電阻R1可以對從所述濾波電容C1流過的電流進行分流，從而防止從所述濾波電容C1流過的電流過大而損壞所述N型MOS管Q1。

優選地，請參見圖3，所述驅動電路2包括至少一個第一電解電容C2，所述第一電解電容C2的正極與所述恒流電路3的輸出端連接，所述第一電解電容C2的負極接地；所述限流電路1的驅動端連接于所述恒流電路3的輸出端與所述第一電解電容C2的正極之間。其中，當所述偏置電路4給所述恒流電路3的受控端提供一個偏置電壓時，所述恒流電路3導通工作，所述電流輸入端的電流通過所述恒流電路3給所述第一電解電容C2提供恒定的充電電流，使得所述第一電解電容C2的正極產生一個驅動電壓，從而使得所述述限流電路1導通工作(例如上述的N型MOS管Q1)。

優選地，請參見圖3，所述恒流電路3包括PNP三極管Q2以及至少一個第二電阻R2，所述第二電阻R2的一端與所述電源輸入端Vn連接，所述第二電阻R2的另一端與所述PNP三極管Q2的發射極連接，所述PNP三極管Q2的基極與所述偏置電路4的輸出端連接，所述PNP三極管Q2的集電極與所述驅動電路2的輸入端連接。其中，當所述偏置電路4的輸出端給所述PNP三極管Q2的基極提供一個偏置電壓時，所述PNP三極管Q2導通工作，所述電流輸入端的電流通過所述第二電阻R2以及所述PNP三極管Q2給所述驅動電路2提供恒定的電流，使得所述驅動電路2正常工作而在其驅動端產生一個不斷升高的驅動電壓。

在此，以所述驅動電路2包括所述第一電解電容C2以及所述限流電路1包括所述N型MOS管Q1為例進行說明，通過調節所述第二電阻R2的大小可以調節所述恒流電路3輸出給所述第一電解電容C2的電流的大小，從而可以調節所述第一電解電容C2的驅動電壓的上升的快慢，進而可以控制所述N型MOS管Q1的導通電阻變小的時間以及完全開啟時間。當所述第二電阻R2的阻值大小不變時，所述第一電解電容C2的驅動電壓的上升快慢程度保持不變，因此所述N型MOS管Q1的完全開啟時間也是不變的，從而可以避免所述電源輸入端Vn口的輸入電壓的高低對所述MOS管的完全開啟時間的影響。

對上述技術方案做進一步改進，請參見圖3，所述偏置電路4包括至少一個第一二極管D1、至少一個第二二極管D2、至少一個第三電阻R3以及至少一個第二電解電容C3，所述電源輸入端Vn與所述第一二極管D1的正極連接，所述第一二極管D1的負極與所述第二二極管D2的正極連接，所述第二二極管D2的負極與所述第三電阻R3的一端連接，所述第三電阻R3的另一端與所述第二電解電容C3的正極連接，所述第二電解電容C3的負極接地；所述恒流電路3的受控端連接于所述第二二極管D2與所述第三電阻R3之間。其中，當電路上電后，所述電源輸入端Vn會有電流依次通過所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第二電阻R2給所述第二電解電容C3充電，此時，所述第一二極管D1以及所述第二二極管D2會形成有一定的導通壓降(當所述第一二極管D1以及所述第二二極管D2的個數均為一個時，導通壓降為1.4V左右)，從而給所述恒流電路3提供偏置電壓，使得所述恒流電路3正常工作。

在此，以所述恒流電路3包括所述PNP三極管Q2、所述驅動電路2包括所述第一電解電容C2以及所述限流電路1包括所述N型MOS管Q1以及所述第一電阻R1為例進行說明。其中，主要由所述第一二極管D1、所述第二二極管D2、所述第三電阻R3以及所述第三電解電容C3構成的所述偏置電路4可以看作為一種啟動電路，即，當電路(例如開關電源電路)剛開始啟動時，所述第三電解電容C3的正極的電壓還沒有達到電源輸入端Vn的輸入電壓時，所述偏置電路4讓所述PNP三極管Q2正常工作，從而可以使得所述浪涌電流抑制電路正常工作；在電路正常工作后，所述第二電解電容C3的正極的電壓在充電的過程中會逐漸上升，最終會等于所述電源輸入端Vn的電壓。而當所述偏置電壓過高時(例如偏置電壓接近獲等于所述電源輸入端Vn的電壓時)，所述PNP三極管Q2會停止工作，從而使得所述第一電解電容C2的正極不能得到充電而不能產生一個高電平，進而使得所述N型MOS管Q1截止而停止工作。此時，所述濾波電容C1通過所述第一電阻R1接地，即當N型MOS管Q1截止時，所述濾波電容C1還可以進行濾波工作。因此，在電路正常工作后，通過使得所述N型MOS管Q1截止可以降低電路工作的功率損耗。需要說明的是，通過調節所述第三電阻R3的大小可以調節所述第二電解電容C3的充電電流大小，從而可以控制所述第三電解電容C3的充電時間。

進一步改進上述技術方案，請參見圖3，所述浪涌電流抑制電路還包括一個用于防止所述驅動電路2的驅動端的電壓過高的穩壓電路5，所述驅動電路2的驅動端與所述穩壓電路5連接。其中，通過所述穩壓電路5可以防止所述驅動電路2的驅動端的電壓過高，從而可以避免驅動電壓過高而損壞所述限流電路1(例如所述N型MOS管Q1)。

優選地，請參見圖3，所述穩壓電路5包括至少一個穩壓二極管Z1，所述穩壓二極管Z1的負極與所述驅動電路2的驅動端連接，所述穩壓二極管Z1的正極接地。這樣，當所述驅動電路2的驅動端的驅動電壓過高時，所述穩壓二極管Z1導通，使得所述驅動電路2的驅動端的驅動電壓降低，從而可以避免驅動電壓過高而損壞所述限流電路1。

本實用新型另一方面還提供了一種開關電源，其包括如上所述的浪涌電流抑制電路。

本實用新型實施例提供的所述開關電源，通過應用上述的浪涌電流抑制電路，因此可以有效抑制浪涌電流且能夠有效降低電路工作的功率損耗。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域技術的技術人員在本實用新型公開的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。