一种预防反接及冲击电流抑制电路的制作方法

专利2025-02-01  34


本技术涉及开关电源高压输入保护领域,具体为一种预防反接及冲击电流抑制电路。


背景技术:

1、开关电源中抑制电流冲击方法较多,不同方法适应于不同功率及不同使用环境的产品中,均有一定的局限性,具体方法如下所述,串联电阻:串联电阻分为两种:一是串联负温度系数热敏限流电阻器(ntc),此方法是最简单的抑制输入浪涌电流的方法,原理:ntc电阻器随温度升高而降低,在开关电源起动时,ntc电阻器处于常温,有很高的电阻,可以有效地抑制电流,而在电源起动之后,ntc电阻器会由于自身散热而迅速升温至约110℃,电阻值减少到室温时的约十五分之一,减少了开关电源正常工作时的功率损耗,此方法串联电阻即使发热阻值降低但依然会消耗部分功率,降低了产品效率,同时在大功率开关电源中因电流大对电阻的功率要求较高,无适用的功率电阻,此方法适用于中小功率开关电源;二是直接串联功率电阻,利用功率电阻抑制产品启动冲击电流,方法简单,成本低,但此方法电阻消耗功率较负温度系数热敏电阻更大,效率更低,只适用于微功率开关电源场合。

2、现有的串联固定电阻器配合晶闸管:通过功率电阻与晶闸管并联,完成冲击电流抑制,开关电源起动时电流先通过功率电阻进行电流抑制,此时晶闸管处于关闭状态,抑制完成后晶闸管开通,产品工作电流由功率电阻转换到晶闸管,由于晶闸管导通电阻小,其消耗的功率远小于功率电阻,因此可提升开关电源的效率,但晶闸管工作频率低,只适用于低速控制;其中,输入防反接传统方法:传统的防反接采用功率二极管单向导电特性对产品输入电压进行防反,由于功率二极管的特性,其导通电阻大,在大功率场合产品正常工作时输入电压降压大,功率损耗大,直接导致开关电源输入端电压偏低且转换效率降低,此方法简单,只适用于对开关电源效率及输入电压要求不高的场合。

3、传统的输入防反接及冲击电流抑制技术实现方法特点是原理简单,成本低,但其效率、控制速率及可靠性等难以满足目前航空产品的需求,在大功率开关电源产品中电阻的功率难以满足,在快速控制的开关电源中晶闸管的工作频率难以满足,防反接及冲击电流抑制两个层次功能的加入导致开关电源效率更低;基于以上原因,提出了一种预防反接及冲击电流抑制电路,以解决上述提及的问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种预防反接及冲击电流抑制电路,以解决上述背景技术中提出的效率、控制速率及可靠性差的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种预防反接及冲击电流抑制电路,连接在开关电源防漏电线e与接地线gndp之间,包括用于抑制冲击电流的第一mos管驱动控制电路、以及用于输入防反接的第二mos管驱动控制电路;所述第一mos管驱动控制电路的输出端与第二mos管驱动控制电路连接,该第一mos管驱动控制电路包含并联的延时驱动电路与mos管组件,且延时驱动电路的一端连接有防反接控制电路;所述第二mos管驱动控制电路包含由q2、q4、q6、q8四组mos管并联构成的防反接管,防反接控制电路用于控制防反接管是否导通;

3、所述防反接控制电路包含运算放大器,该运算放大器的一脚输出端分别连接有三极管q10和三极管q11,三极管q10与三极管q11的发射极连接在一起,且三极管q10与三极管q11之间的公共端连接有电阻r38和二极管d2,电阻r38与二极管d2并联在一起,三极管q10与三极管q11的集电极同运算放大器连接;所述运算放大器的二脚负极端连接有电阻r41、电阻r43和电阻r42,所述电阻r42的输入端连接有电阻r40,该电阻r40的输入端通过电阻r32与运算放大器的输出端连接在一起,且电阻r40与电阻r42的输出公共端接地,所述电阻r43的输入端连接有二极管d3,二极管d3的输入端通过电容c34与运算放大器连接,电阻r43的输入端依次串联有电阻r45和电阻r47,电阻r41的输入端依次串联有电阻r44和电阻r46。

4、优选的,所述延时驱动电路包含依次串联的电阻r3、电阻r5、电阻r9和电容c29,电阻r9的输出端通过电阻r20连接有三极管q9,所述三极管q9的基极通过电阻组件连接有二极管d1,该电阻组件由并联的电阻r23、电阻r24、电阻r25和电阻r26组成,电阻r23与三极管q9之间连接有电阻r27,电阻r27的输入端连接有电容c31,电容c31与电阻r27的输入端皆连接在三极管q9的发射极处。

5、优选的,所述mos管组件的输出端连接有输入启动电流限制电阻,输入启动电流限制电阻包含电阻r21和电阻r22,mos管组件由四组mos管并联构成,四组mos管分别为一号mos管、二号mos管、三号mos管和四号mos管。

6、优选的,所述一号mos管的栅极g依次串联电阻r3、电阻r1和电阻r2,一号mos管的栅极g与一号mos管的源极s之间分别连接有电阻r4、电容c2、稳压管z1和稳压管z2,一号mos管的源极s与漏极d之间还连接有电容c1。

7、优选的,所述三号mos管的源极s与漏极d之间连接有抑制冲击电路限流电阻,该抑制冲击电路限流电阻包含电阻r110和电阻r111;所述三号mos管的源极s与栅极g之间分别连接有电容c57和稳压管z4。

8、本实用新型的有益效果是:本实用新型能够通过对电路参数的调节将大幅减小电路中的功率损耗,极大提升开关电源的转换效率,同时提升控制频率和电路的可靠性,并能对防反接与抑制电路进行全时控制,提升电路的适应性,特别是对航空用开关电源产品,既提高了开关电源转换效率,又提升了防反接与抑制电路的可靠性,有效解决了开关电源增加防反接与抑制电路后效率低、以及防反接与抑制电路适应性及可靠性的问题,具有较大的实用推广价值和应用价值,有利于该预防反接及冲击电流抑制电路的推广使用。



技术特征:

1.一种预防反接及冲击电流抑制电路,连接在开关电源防漏电线e与接地线gndp之间,其特征在于:包括用于抑制冲击电流的第一mos管驱动控制电路、以及用于输入防反接的第二mos管驱动控制电路;所述第一mos管驱动控制电路的输出端与第二mos管驱动控制电路连接,该第一mos管驱动控制电路包含并联的延时驱动电路与mos管组件,且延时驱动电路的一端连接有防反接控制电路;所述第二mos管驱动控制电路包含由q2、q4、q6、q8四组mos管并联构成的防反接管,防反接控制电路用于控制防反接管是否导通;

2.根据权利要求1所述的一种预防反接及冲击电流抑制电路,其特征在于:所述延时驱动电路包含依次串联的电阻r3、电阻r5、电阻r9和电容c29,电阻r9的输出端通过电阻r20连接有三极管q9,所述三极管q9的基极通过电阻组件连接有二极管d1,该电阻组件由并联的电阻r23、电阻r24、电阻r25和电阻r26组成,电阻r23与三极管q9之间连接有电阻r27,电阻r27的输入端连接有电容c31,电容c31与电阻r27的输入端皆连接在三极管q9的发射极处。

3.根据权利要求1所述的一种预防反接及冲击电流抑制电路,其特征在于:所述mos管组件的输出端连接有输入启动电流限制电阻,输入启动电流限制电阻包含电阻r21和电阻r22,mos管组件由四组mos管并联构成,四组mos管分别为一号mos管、二号mos管、三号mos管和四号mos管。

4.根据权利要求3所述的一种预防反接及冲击电流抑制电路,其特征在于:所述一号mos管的栅极g依次串联电阻r3、电阻r1和电阻r2,一号mos管的栅极g与一号mos管的源极s之间分别连接有电阻r4、电容c2、稳压管z1和稳压管z2,一号mos管的源极s与漏极d之间还连接有电容c1。

5.根据权利要求3所述的一种预防反接及冲击电流抑制电路,其特征在于:所述三号mos管的源极s与漏极d之间连接有抑制冲击电路限流电阻,该抑制冲击电路限流电阻包含电阻r110和电阻r111;所述三号mos管的源极s与栅极g之间分别连接有电容c57和稳压管z4。


技术总结
本技术公开了一种预防反接及冲击电流抑制电路,连接在开关电源防漏电线E与接地线GNDP之间,包括用于抑制冲击电流的第一MOS管驱动控制电路、以及用于输入防反接的第二MOS管驱动控制电路;所述第一MOS管驱动控制电路的输出端与第二MOS管驱动控制电路连接,该第一MOS管驱动控制电路包含并联的延时驱动电路与MOS管组件,且延时驱动电路的一端连接有防反接控制电路;本技术通过对电路参数的调节将大幅减小电路中的功率损耗,极大提升开关电源的转换效率,同时提升控制频率和电路的可靠性,并能对防反接与抑制电路进行全时控制,提升电路的适应性。

技术研发人员:蒋知英,吴欢,周思培,耿晨亮
受保护的技术使用者:贵阳航空电机有限公司
技术研发日:20231124
技术公布日:2024/6/26
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