交流輸入電流浪湧抑制器的製造方法
2023-06-21 11:27:16 3
交流輸入電流浪湧抑制器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種交流輸入電流浪湧抑制器，包括交流濾波器、整流單元、限浪湧模塊、濾波電容和DC/DC變換單元，所述交流濾波器依次與所述整流單元、濾波電容和DC/DC變換單元連接，所述限浪湧模塊設置在所述整流單元與所述濾波電容之間並與所述交流濾波器連接，其特點是可實現自驅式工作，不需要輔助電源進行驅動，當開關電源輸出短路後，不會燒毀電流浪湧抑制器。
【專利說明】交流輸入電流浪湧抑制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種輸入到開關電源的電流浪湧抑制器。
【背景技術】
[0002]目前在世界範圍研發的開關電源越來越多，隨著現代工業的發展，開關電源的應用越來越廣泛，伴隨著控制設備的精度要求，對開關電源的要求也越來越高。開關電源的特點就是省去了工頻變壓器，使體積變的越來越小。但是帶來了一個缺點，市電不經工頻變壓器直接整流濾波造成了對電網的衝擊。開關電源前級濾波電容一般都是400V耐壓，整流後的高壓直接給電容充電瞬間，電容相當於短路，瞬間吸收的能量很大。如果不加浪湧抑制措施，造成的後果是上電瞬間前級保險絲或者空氣開關跳閘，更嚴重的會燒壞前級供電設備。
[0003]現有的開關電源裡面都加有浪湧抑制措施，但是都有缺陷，現有的限浪湧措施大體上有以下兩種。
[0004]一種是把NTC換成普通的水泥電阻。把NTC換成水泥電阻，由於水泥電阻沒有NTC的負溫度特性，可以稍微減緩二次浪湧電流的出現，但是不能從根本上消除，而且水泥電阻的體積比NTC要大的多，不但增加了開關電源的體積，而且安裝起來不方便。
[0005]另一種是在濾波電容與整流橋之間或者整流橋之前加負溫度係數的熱敏電阻。上電瞬間，熱敏電阻阻值很大，大概在10歐姆左右，限制了電容充電的電流在幾十安培左右，抑制了浪湧電流對前級設備的衝擊，當NTC工作了一段時間後，由於熱量的積累，阻值變得很小，降低了整體功耗。直接用熱敏電阻NTC，由於NTC自身的限制，通流量不是很大，這種限浪湧方式只能用在小功率開關電源上，特別是軍品電源的應用上缺陷更突出，如果只有NTC的話，低溫時阻值會變的很大，在這種情況下電源容易出現輸入低拉偏的時候工作不正常，更降低了電源的效率。在此基礎上，在電阻兩端並一可控矽，可控矽的觸發端受後級開關電源控制，開關電源啟動後，可控矽導通工作。電阻只有在啟動瞬間起作用。由於輸出建立時間比輸入濾波電容充電所用時間要短，導致當輸入濾波電容還未充滿電時，可控矽即導通，可控矽直接導通造成NTC過早的失去作用，這樣會造成二次浪湧電流的出現。
【發明內容】
[0006]本實用新型解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種開關電源限制浪湧電流的抑制，以實現自驅式工作，不需要輔助電源進行驅動。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣的:本實用新型交流輸入電流浪湧抑制器，包括交流濾波器、整流單元、限浪湧模塊、濾波電容和DC/DC變換單元，所述交流濾波器依次與所述整流單元、濾波電容和DC/DC變換單元連接，所述限浪湧模塊設置在所述整流單元與所述濾波電容之間並與所述交流濾波器連接。
[0008]本技術方具有以下優點:
[0009]1、本實用新型不但從電路上改進了原有電路的缺陷，在結構上也更進步一步，從原來的插裝改為現在的貼裝，而且集成化程度高，使用起來更加方便快捷靈活；
[0010]2.、可實現自驅式工作，不需要輔助電源進行驅動；
[0011]3.、當開關電源輸出短路後，不會燒毀電流浪湧抑制器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1:本實用新型工作原理圖。
[0013]圖2:本實用新型限浪湧模塊具體結構圖。
[0014]圖3:本實用新型外殼設計圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結合【專利附圖】
【附圖說明】對本實用新型做進一步說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型交流輸入電流浪湧抑制器，包括交流濾波器(I)、整流單元(2)、限浪湧模塊(3)、濾波電容(4)和DC/DC變換單元(5)，所述交流濾波器(I)依次與所述整流單元(2)、濾波電容(4)和DC/DC變換單元(5)連接，所述限浪湧模塊(3)設置在所述整流單元(2)與所述濾波電容(4)之間並與所述交流濾波器(I)連接。
[0017]輸入交流電壓通過整流單元(2)後變成高壓脈動直流，再經濾波電容(4)濾波變成平滑直流給後端DC/DC變換單元(5)供電，根據電容特性，電容初始充電為短路狀態，如果把整流後的直流電直接用電容去濾波，電容開始的短路狀態會在輸入迴路產生很大的衝擊電流，為了避免這種現象，在濾波電容(4)和整流單元(2)之間加限浪湧模塊(3)。
[0018]電源啟動初期，輸出電壓沒有建立，可控娃由於沒有控制信號不工作，給電容充電通過與整流單元(2)之間串接熱敏電阻，此時的輸入瞬間最大電流由串接的熱敏電阻阻值與輸入整流最高電壓決定。根據歐姆定律I=U/R，當輸入電壓為標稱220V時，整流出來的直流電壓為308V，R值通常取10歐姆，此時電流為30.8A。
[0019]從啟動開始後延遲500ms，使光耦Ul導通，從而使可控矽導通，將充電電阻路掉。
[0020]圖1中整流單元(2)與濾波電容(4)之間為限浪湧模塊(3)，開機瞬間，電源啟動初期，輸出電壓沒有建立，可控矽(圖2中的Q5)由於沒有控制信號不工作，通過接功率電阻(6)給濾波電容(4)充電，此時的輸入瞬間最大電流由串接的電阻阻值與輸入整流最高電壓決定。
[0021]交流市電經整流濾波後得到的高壓直流先通過電阻給濾波電容(4)充電，通過電阻來限制濾波電容的充電電流大小，此時限浪湧模塊的輸出電壓開始建立，由於加在可控矽(圖2中Q5)控制級的光耦(圖2中Ul)受三級管(圖2中Q4和Q7)的控制，Ul沒工作之前，可控矽不導通，而Q7的導通受Q4的導通控制。
[0022]當Q4的BE電壓超過0.7時，三極體Q4導通，根據這一特性，通過三極體Q7的導通控制光耦Ul的導通，從而控制了可控矽的導通時間，這樣可以讓濾波電容充分的充滿電後再讓可控矽導通，避免了二次浪湧電流的出現。
[0023]圖2中，控制級延時電路，所有電容為此電路中的延時電容，它的大小可以調整可控娃的導通時間，R15為充電電阻，D6為放電二極體。
[0024]當輸入通電後，C8由R15充電電阻充滿電後，Q4導通進而Q7和Q5導通，可控矽工作，電阻停止工作。
[0025]當輸入斷電後，CS通過D6放電二極體進行放電，保證下次上電時，延遲時間一致。
[0026]通過改變可控矽的通流量，來改變此實用新型的通流量，來適應不同功率等級的開關電源。
[0027]可控矽導熱膠粘到鋁基覆銅板上，其餘器件貼裝到上層板子上。中間通過插針連接。最後用娃膠將內部封死，加上外殼，可以與很多DC/DC模塊配合使用。
[0028]可控矽為功率器件，要求散熱，必須用導熱絕緣澆牢固的粘到底板上，需要可調解的器件貼裝在板子的最上層，便於調節。
[0029]普通的限浪湧電路可控矽的開通時間只受輸出電壓的建立時間控制，當濾波電容的容量很大時，需要給濾波電容充電的時間會很長，當輸出電壓完全建立後，可控矽已經導通，電容還未充滿電，當可控矽導通瞬間，會產生一個很大的浪湧電流的出現。實用新型比普通的限浪湧措施增加了延時措施，使可控矽開通時間與濾波電容充滿電的時間保持同步，有效抑制了可控矽開通瞬間二次浪湧電流的出現。
[0030]以往普通限浪湧電路都是用分立元器件插裝到PCB板上，這樣的安裝結構不適合開關電源小型化的要求，而且每個人排布PCB板的風格不一樣，導致其性能也或多或少的受到影響。實用新型採用集成到一個模塊內的方式，大部分元器件採用貼裝的形式，減小了體積，使性能更穩定，與開關電源配合起來更方便使資源利用率更優化。
[0031]需要加以說明的是對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型技術方案所附的內容。
【權利要求】
1.一種交流輸入電流浪湧抑制器，其特徵是:包括交流濾波器、整流單元、限浪湧模塊、濾波電容和DC/DC變換單元，所述交流濾波器依次與所述整流單元、濾波電容和DC/DC變換單元連接，所述限浪湧模塊設置在所述整流單元與所述濾波電容之間並與所述交流濾波器連接。
【文檔編號】H02M1/32GK204046409SQ201420196508
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】陳玉鵬 申請人:西安霍威電源有限公司