一種帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路的制作方法
【專利說明】一種帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及開關電源電路技術領域，具體涉及一種帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路。
【背景技術】
[0003]當前的標準磚式DC-DC變換器模塊已經得到了極為廣泛的應用，如軍工、通信、醫療、鐵路機車以及工業生產等領域都有涉及。而且，標準磚式DC-DC變換器模塊的各種功能也比較完善，如可具備外部調壓、均流、開關控制、各種保護功能和工作狀態指示等。然而，由于標準磚式DC-DC變換器模塊的體積和尺寸的限制，很多功能，如輸入浪涌電壓或電流的抑制，輸入的防反接功能以及輸入的EMI濾波等，不可能集成到模塊內部。因此，為了滿足應用要求，標準磚式DC-DC變換器模塊在實際應用中通常都需要配備外圍電路。
[0004]通常而言，輸入外圍電路的要求有:輸入浪涌電壓的抑制，上電啟動時輸入浪涌電流的限制，滿足使用環境和對外騷擾要求的電磁兼容性能以及輸入反接情況下不損壞DC-DC變換器等功能。但目前所采用的浪涌抑制電路，可靠性和電源兼容性較差，容易造成DC-DC變換器的損壞。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種可靠性和電源兼容性較好，且能保護DC-DC變換器不被損壞的帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路。
[0006]為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案:
一種帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路，包括輸入浪涌電壓抑制電路、輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路和EMI濾波電路，所述輸入浪涌電壓抑制電路的輸入端經過流保護電路與電壓源相連，其輸出端經輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路與EMI濾波電路的輸入端相連，所述EMI濾波電路的輸出端經輸入電容C與DC/DC轉換器相連，所述輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路通過DC/DC輔助電源向其供電。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進:
所述輸入浪涌電壓抑制電路由壓敏電阻RVl和RV2并聯組成，所述過流保護電路為串聯在輸入浪涌電壓抑制電路電源輸入端的保險絲F。
[0008]所述輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路包括繼電器KUPNP三極管V4、LM431精密可調穩壓器N1、齊納二極管V3、二極管V1、防反接電路、分壓電路和延遲電路，所述繼電器Kl的動觸點經防反接電路與其靜觸點相連，所述繼電器Kl線圈的一端與PNP三極管V4的集電極相連，其線圈的另一端與LM431精密可調穩壓器NI的陽極相連，所述LM431精密可調穩壓器NI的陰極經電阻R5與PNP三極管V4的基極相連，所述PNP三極管V4的發射極經電阻R4與其基極相連，所述齊納二極管V3的陽極經分壓電路與LM431精密可調穩壓器NI的陽極及參考端相連，齊納二極管V3的陰極與二極管Vl的陽極相連，所述PNP三極管V4的發射極和二極管Vl的陰極均與電源相連，LM431精密可調穩壓器NI的陽極接地，所述二極管Vl的陰極經延時電路與LM431精密可調穩壓器NI的陽極相連。
[0009]所述繼電器Kl的線圈之間還串聯有二極管V2，所述二極管V2的陽極與LM431精密可調穩壓器NI的陽極相連，其陰極與PNP三極管V4的集電極相連。
[0010]所述防反接電路由線繞電阻R6和二極管V5組成，所述二極管V5的陽極經電阻R6與繼電器Kl的線圈動觸點相連，其陰極與繼電器Kl的靜觸點相連。
[0011]所述分壓電路由電阻R2和R3組成，所述延時電路由電容Cl和電阻Rl組成，所述電阻R3的一端與LM431精密可調穩壓器NI的陽極相連，其另一端經電阻R2與齊納二極管V3的陽極相連，所述電阻R2和R3之間的節點與LM431精密可調穩壓器NI的參考端相連；所述電容Cl的正極經電阻Rl與二極管Vl的陰極相連，其負極與LM431精密可調穩壓器NI的陽極相連，所述電容Cl的正極與二極管Vl的陽極相連。
[0012]進一步的，還包括電容C2、C3，所述電容C2并聯在電阻R3的兩端，所述電容C3的一端與電阻R6相連，其另一端與二極管V5的陰極相連。
[0013]由上述技術方案可知，本發明電路原理簡單、性能可靠，通過保險絲F實現輸入電流過流時的保護，該電路中的輸入浪涌電壓抑制電路用于吸收輸入浪涌電壓以避免對DC-DC變換器電路造成損壞，同時通過輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路抑制上電啟動時的輸入浪涌電流并防止輸入極性反接造成DC-DC變換器電路損壞。EMI濾波部分主要實現電源的電磁兼容性能，用于防止DC-DC變換器因電磁騷擾而不能正常工作和DC-DC變換器工作時對外的電磁騷擾超標問題，所以本發明電源兼容性較好且能保護DC-DC變換器不被損壞。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的電路框圖；
圖2是本發明的輸入浪涌抑制電路的電路圖；
圖3是本發明輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路的電路圖；
圖4是HMI濾波電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
如圖1所示，本實施例的帶輸入防反接功能的浪涌抑制電路，包括輸入浪涌電壓抑制電路1、輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2和EMI濾波電路3，該輸入浪涌電壓抑制模I塊的輸入端經過流保護電路與電壓源相連，其輸出端經輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2與EMI濾波電路3的輸入端相連，EMI濾波電路3的輸出端經輸入電容C與DC/DC轉換器相連，輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2通過DC/DC輔助電源4向其供電。
[0016]其中，輸入浪涌電壓抑制電路I，用于吸收輸入浪涌電壓以避免對DC-DC變換器電路造成損壞；輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2，用于抑制上電啟動時的輸入浪涌電流并防止輸入極性反接造成DC-DC變換器電路損壞；EMI濾波電路3部分主要實現電源的電磁兼容性能，用于防止DC-DC變換器因電磁騷擾而不能正常工作和DC-DC變換器工作時對外的電磁騷擾超標問題；輸入電容C用于DC-DC變換器的輸入儲能；DC-DC輔助電源4，用于產生為輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2的控制部分供電的輔助電源，一般選取5W左右的DC-DC電路即可。
[0017]如圖2所示，本實施例中，輸入浪涌電壓抑制電路1，由壓敏電阻RVl和RV2并聯組成，過流保護電路為串聯在輸入浪涌電壓抑制電路I電源輸入端的保險絲F。該壓敏電阻具有響應速度快、通流能力大、價格低廉且在直流電路中無續流等優點，為了提高瞬變高電壓浪涌的吸收能力，可選取多只壓敏電阻并聯的方式使用。
[0018]由于，電源上電啟動的浪涌電流會造成輸入電壓的瞬降，影響其它用電設備正常工作，甚至會導致保護電路動作。因此，必須對電源的開機浪涌電流進行限制。抑制開機浪涌電流通常在上電啟動回路串入電阻的方法實現，如串入負溫度系數的熱敏電阻。但當輸入電流較大時，熱敏電阻的選取限制和其功耗對其應用帶來限制。為解決該問題，本實施采用如圖3所示電路。
[0019]如圖3所示，輸入防反接及其開機浪涌電流抑制電路2包括繼電器K1、PNP三極管V4、LM431精密可調穩壓器N1、齊納二極管V3、二極管V1、電容C2、C3、防反接電路、分壓電路和延遲電路，繼電器K