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一种抗过压、冲击电流的 启动 电路

阅读：704发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种抗过压、冲击电流的启动电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种抗过压、冲击电流的启动电路，适用于需要实现浪涌电压和冲击电流抑制功能的电源电路，包括：输入端Vi、钳位电压电路、第一场效应管Q1、缓冲电路。通过缓冲电路对钳位电压Vc的建立斜率进行控制。在整个电路中第一场效应管Q1是功率器件，其他元器件功耗较低，从而效率高。其中，现有技术中的电路实现方式使用两套电路实现冲击电流抑制和过压抑制功能，所用元器件多，成本高，可靠性低，本发明的电路所使用的元器件数量少，成本低，可靠性高。，下面是一种抗过压、冲击电流的启动电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，包括场效应管Q1、钳位电压电路和缓冲电路，输入端Vi的一端与场效应管Q1漏极相连接，场效应管Q1的栅极与缓冲电路输出相连接；钳位电压电路的输出与缓冲电路输入相连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，以钳位电压电路输出的钳位电压Vc控制场效应管Q1的栅极，以实现场效应管Q1输出电压的钳位，进而实现浪涌电压的抑制功能；通过缓冲电路控制钳位电压Vc建立的斜率，实现冲击电流的抑制。
3.根据权利要求1所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，所述缓冲电路为可以使钳位电压Vc建立的斜率受控的电路，包括但不限于，RC缓冲、数字电位器、其他一切可以用于控制电压建立斜率的模拟、数字电路形式。
4.根据权利要求2所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，钳位电压Vc经过缓冲电路改变其电压建立斜率，使第一场效应管Q1进入米勒平台，实现冲击电流抑制。
5.根据权利要求2所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，钳位电压Vc经过缓冲电路后，第一场效应管Q1导通，过压浪涌发生时，钳位电压Vc将第一场效应管Q1的输出电压钳位在固定电压，实现过压浪涌抑制功能。
6.根据权利要求1所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，所述缓冲电路为电阻R1和电容C1并联，电阻R1为缓冲电路输入端，电阻R1和电容C1并联的连接点为缓冲电路输出端。
7.根据权利要求1所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，其特征在于，缓冲电路由电阻R1与电容C1串联组成，所述电阻R1为所述缓冲电路的输入端，所述电容C1为所述缓冲电路的输出端。

说明书全文

一种抗过压、冲击电流的 启动 电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电路技术领域，具体涉及一种抗过压、冲击电流的启动电路。

背景技术

[0002] 电子设备的内部电源的输入端需要较大容值的电容器用于滤波及掉电维持，这些设备上电启动瞬间会对供电系统带来启动电流的冲击，即冲击电流。冲击电流不但对供电系统造成严重影响，同时对电子设备内部电子器件和电路板造成伤害。

[0003] 传统电路设计中，为了抑制设备上电瞬间线路上的冲击电流，会在电源电路的输入端增加软启动电路，如图1、图2、图3。图1中，电源输入端使用电感器L，该方法简单，由于电感器体积、重量等限制，适用于小功率电路；图2中，电源输入端使用热敏电阻NTC，该型电路正常工作损耗较大；图3中，使用继电器和电阻组合，电阻在继电器未导通时功耗大，继电器亦为有寿元器件，不能用于安全性等级高的场合。

[0004] 在某些应用领域，供电系统的汇流条上会产生超过电源正常工作范围以外的过电压浪涌，为了满足电子设备电源的抗过压、冲击电流的各项要求，须在电子设备电源的前端，设计一种结构简单、功能可靠的抗过压、冲击电流的启动电路，既能实现冲击电流的抑制，也可实现过压的抑制。

发明内容

[0005] 本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种抗过压、冲击电流的启动电路，集冲击电流抑制和过压抑制为一体，解决了传统保护方式中启动电路功耗大、效率低、体积大等问题，最大程度地保护了电子设备供电系统以及电子设备电路。

[0006] 本发明的技术解决方案是：

[0007] 提供一种抗过压、冲击电流的启动电路，包括场效应管Q1、钳位电压电路和缓冲电路，输入端Vi的一端与场效应管Q1漏极相连接，场效应管Q1的栅极与缓冲电路输出相连接；钳位电压电路的输出与缓冲电路输入相连接。

[0008] 进一步的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，以钳位电压电路输出的钳位电压Vc控制场效应管Q1的栅极，以实现场效应管Q1输出电压的钳位，进而实现浪涌电压的抑制功能；通过缓冲电路控制钳位电压Vc建立的斜率，实现冲击电流的抑制。

[0009] 进一步的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，所述缓冲电路为可以使钳位电压Vc建立的斜率受控的电路，包括但不限于，RC缓冲、数字电位器、其他一切可以用于控制电压建立斜率的模拟、数字电路形式。

[0010] 进一步的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，钳位电压Vc经过缓冲电路改变其电压建立斜率，使第一场效应管Q1进入米勒平台，实现冲击电流抑制。

[0011] 进一步的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，钳位电压Vc经过缓冲电路后，第一场效应管Q1导通，过压浪涌发生时，钳位电压Vc将第一场效应管Q1的输出电压钳位在固定电压，实现过压浪涌抑制功能。

[0012] 优选的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，所述缓冲电路为电阻R1和电容C1并联，电阻R1为缓冲电路输入端，电阻R1和电容C1并联的连接点为缓冲电路输出端。

[0013] 优选的，所述的一种抗过压、冲击电流的启动电路，缓冲电路由电阻R1与电容C1串联组成，所述电阻R1为所述缓冲电路的输入端，所述电容C1为所述缓冲电路的输出端。

[0014] 本发明的优点在于：在整个电路中第一场效应管Q1是功率器件，其他元器件功耗较低，从而效率高。其中，现有技术中的电路实现方式使用两套电路实现冲击电流抑制和过压抑制功能，所用元器件多，成本高，可靠性低，本发明的电路所使用的元器件数量少，成本低，可靠性高。附图说明

[0015] 图1为使用电感的冲击电流抑制电路；

[0016] 图2为使用NTC电阻的冲击电流抑制电路；

[0017] 图3为使用继电器的冲击电流抑制电路；

[0018] 图4为本发明抗过压、冲击电流的启动电路的原理框图；

[0019] 图5为本发明缓冲电路实现方法1；

[0020] 图6为本发明缓冲电路实现方法2。

具体实施方式

[0021] 下面对本发明的实施例进行详细说明，被实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实习方案和具体的实现过程，但本发明的保护范围不限于下述的说明。

[0022] 如图4所示，输入端Vi的一端与场效应管漏极相连接，场效应管的栅极与缓冲电路输出相连接；钳位电压电路的输出与缓冲电路输入相连接。

[0023] 具体的，当电源输入端Vi产生电压时，钳位电压电路生成电压Vc，并通过缓冲电路作用，改变了Vc电压建立斜率或时间，使场效应管Q1的处于饱和区，呈现可变电阻特性，对电路中的电容进行RC充电，降低了冲击电流，实现了冲击电流抑制功能，完成电路中的启动。

[0024] 具体的，当电源输入端Vi产生过电压浪涌时，由于钳位电压的作用，场效应管的源极输出电压不会发生突变，实现了电路的抗过压浪涌功能。

[0025] 如图5所示，输入端Vi的一端与场效应管漏极相连接，缓冲电路为电阻R1和电容C1并联，电阻R1为缓冲电路输入端，场效应管的栅极与缓冲电路输出相连接；钳位电压电路的输出与缓冲电路中的电阻R1相连，电阻R1与电容C1并连，与场效应管Q1栅极相连。

[0026] 具体的，根据电路需求进行计算，场效应管Q1输出电压由栅极钳位电压和场效应管Vgs电压决定。可以供电电压、输出电压的极限值，计算得出钳位电压幅值，以及冲击电流抑制电路工作时间。

[0027] 如图6所示，输入端Vi的一端与场效应管漏极相连接，缓冲电路由电阻R1与电容C1串联组成，场效应管的栅极与缓冲电路输出相连接；隔离钳位电压电路的输出与缓冲电路中的输入端，即电阻R1相连，电阻R1与电容C1串连，与场效应管Q1栅极相连。

[0028] 例如，一个输入直流28V输入，输出100W的电路，上电冲击电流约为30A。选用本发明，冲击电流可以降至5A以内。

[0029] 以上所述为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的改动、替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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