1.本实用新型涉及开关电源用抑制浪涌电路的技术领域,具体为一种新型开机浪涌抑制电路。
背景技术:
2.开关电源启动时,会在输入端产生短时的大电流脉冲,这种大电流脉冲被称为输入浪涌电流。输入浪涌电流会产生输入电压的波形塌陷,使供电质量变差,进而影响后端设备的工作。目前,抑制开机浪涌最常见的办法是直接将负温度系数热敏电阻ntc串联到输入回路中,通过热敏电阻ntc的特性抑制开机浪涌电流,然而采用该种方式存在两方面的问题:1是开关电源不能频繁开关机,要等热敏电阻ntc冷却,其阻值恢复至冷态阻值才能再次开机;2在电源启动正常工作后,热敏电阻ntc已无其他作用,然而其仍然串联在输入回路中,浪费电源能量、降低电源效率。
技术实现要素:
3.针对现有的浪涌抑制电路不能频繁开关机,同时其使用的热敏电阻ntc在开关电源输入回路正常工作后损耗电源能量,导致电源的电源效率降低的问题,本实用新型提供了一种新型开机浪涌抑制电路,其不受热敏电阻ntc的限制,可以频繁开关机,同时其电源效率更高。
4.其技术方案是这样的:一种新型开机浪涌抑制电路,其包括热敏电阻ntc,其特征在于:所述热敏电阻ntc的一端连接开关电源的电压输入端vin
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、电容c1一端、电容c2一端、电阻r2一端、mos管q1的源极,所述热敏电阻ntc的另一端连接所述mos管q1的漏极、电容c3的一端、电容c4的一端及mos管q2的源极,所述电容c1的另一端、所述电容c2的另一端、所述电容c3的另一端及所述电容c4的另一端相连后连接开关电源的电压输入端vin 、电阻r1一端及变压器绕组l1的一端,所述电阻r1的另一端连接光电耦合器u1的4管脚,所述电阻r2的另一端连接所述mos管q1的栅极、所述光电耦合器u1的3管脚,所述变压器绕组l1的另一端连接所述mos管q2的漏极所述光电耦合器u1的2管脚连接三极管q4的集电极,所述三极管q4的发射极连接电阻r9一端,所述三极管q4的基极连接电阻r6一端、电阻r7一端及三极管q3的集电极,所述三极管q3的基极连接电阻r5一端,所述电阻r5的另一端连接电阻r4一端、电容c6一端,所述电阻r8的另一端连接所述电阻r6的另一端、所述电容c6的另一端、电容c5一端、二极管d1的负极、电容c8一端、电容c7一端及电压源输出端vout ,所述电压源输出端vout 还顺次通过输出采样、光耦隔离及pwm控制器连接mos管q2的栅极,所述电容c8另一端连接电阻r3一端,所述电阻r3另一端连接变压器次级绕组l2的一端,所述次级绕组l2的另一端连接所述电容c5的另一端、所述电阻r4另一端、所述三极管q3的发射极、所述电阻r7另一端、所述电阻r9另一端、所述电容c7的另一端及电压源输出端vout
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。
5.其进一步特征在于:所述热敏电阻ntc采用热敏电阻sck10103,所述mos管q1和q2均采用mos管bsc034n10ls5,所述三极管q3与三极管q4均采用三极管mmbt2222,所述光电耦
合器u1采用光电耦合器ps2801。
6.采用了上述结构后,在开机瞬间,在输出端,此时电容c6相当于短路,对电容c6进行充电,电阻r5使三极管q3导通,三极管q4截止,与电阻r8、r9、三极管q2串联在一起的光耦电耦合器u1截止,ntc热敏电阻正常工作,起到抗浪涌的功能;等到电容c6充满后则相当于断路,三极管q1截止,三极管q2导通,光电耦合器u1导通,同时mos管q1迅速导通,mos管q1的导通相当于一个开关将ntc热敏电阻短路,热敏电阻ntc上不再有电流流过,则ntc热敏电阻不仅可以迅速降温,同时热敏电阻ntc的损耗也为零,提高了开关电源的效率。
附图说明
7.图1为本实用新型整体结构的电路原理图。
具体实施方式
8.如图1所示,一种新型开机浪涌抑制电路,包括热敏电阻ntc,热敏电阻ntc的一端连接开关电源的电压输入端vin
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、电容c1一端、电容c2一端、电阻r2一端、mos管q1的源极,热敏电阻ntc的另一端连接mos管q1的漏极、电容c3的一端、电容c4的一端及mos管q2的源极,所示电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端及电容c4的另一端相连后连接开关电源的电压输入端vin 、电阻r1一端及变压器绕组l1的一端,电阻r1的另一端连接光电耦合器u1的4管脚,电阻r2的另一端连接mos管q1的栅极、光电耦合器u1的3管脚,变压器绕组l1的另一端连接mos管q2的漏极光电耦合器u1的2管脚连接三极管q4的集电极,三极管q4的发射极连接电阻r9一端,三极管q4的基极连接电阻r6一端、电阻r7一端及三极管q3的集电极,三极管q3的基极连接电阻r5一端,电阻r5的另一端连接电阻r4一端、电容c6一端,电阻r8的另一端连接电阻r6的另一端、电容c6的另一端、电容c5一端、二极管d1的负极、电容c8一端、电容c7一端及电压源输出端vout ,电压源输出端vout 还顺次通过输出采样、光耦隔离及pwm控制器连接mos管q2的栅极,电容c8另一端连接电阻r3一端,电阻r3另一端连接变压器次级绕组l2的一端,次级绕组l2的另一端连接电容c5的另一端、电阻r4另一端、三极管q3的发射极、电阻r7另一端、电阻r9另一端、电容c7的另一端及电压源输出端vout
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9.其中热敏电阻ntc采用热敏电阻sck10103,mos管q1和q2均采用mos管bsc034n10ls5,三极管q3与三极管q4均采用三极管mmbt2222,光电耦合器u1采用光电耦合器ps2801。
10.本实用新型开机浪涌抑制电路的工作原理如下:
11.以环境温度为25℃、输入电压范围为36v~60v、功率为40w开关电源为例。本实用新型电路结构中,由变压器绕组l1、mos管q2、电流采样电阻r10组成初级回路;变压器次级绕组l2经由二级管d1、电阻r3、电容c3、电容c5对输出进行整流滤波,同时在输出端采样通过光耦隔离将信号反馈给pwm控制器,使pwm控制器能迅速调整脉冲占空比,得到稳定的输出电压。
12.在开机瞬间,电容c6相当于短路,对电容c6进行充电,电容c6相当于短路,输出电压对电容c6进行充电,通过电阻r5迅速使三极管q3导通,拉低三极管q4的u
be ,三极管q4截止。与电阻r8、r9、三极管q4串联在一起的光电耦合器u1截止,则 mos管q1的v
gs =0,mos管q1截止,ntc热敏电阻正常工作,起到抗浪涌的功能;等到电容c6充满后相当于断路,则三极管
q3截止,放开对三极管q4的基极的钳制,通过电阻r6、r7的分压,三极管q4导通,此时光电耦合器u1导通,当光电耦合器u1的34脚导通时,输入端的电阻r1、r2进行分压,r2上分得的电压即为mos管的v
gs
,达到门槛电压v
gs(th)
,mos管q1迅速导通,mos管q1的导通相当于一个开关将ntc热敏电阻彻底短路,热敏电阻上不再有电流流过,损耗也为0,提高了整体效率,由于不再工作,ntc热敏电阻自身温度也会迅速下降,很快恢复到常温,阻值也随温度恢复到冷态大阻值状态。整个过程很快,电容c6的充电时间即为ntc热敏电阻的工作时间,调节电容c6的容值和电阻r5的阻值,可以控制、调节电容c6的充电时间约为1s
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2s,足够ntc热敏电阻完成抗浪涌,电容c6充满就会通过电路使mos管迅速动作将ntc热敏电阻短路,使电源正常工作时的效率和可靠性都得到了提高。
13.以上,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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