一种直流输入电源的无损耗防反接保护电路的制作方法

1.本发明涉及直流输入电路技术领域，尤其涉及一种直流输入电源的无损耗防反接保护电路。


背景技术：

2.随着电力电子技术的飞速发展，相关产品已广泛应用在国防、航空航天、消费类电子、通信、新能源、逆变等行业，其中直流输入供电占比较大，在某些使用环境中，为避免使用人员专业性及操作失误等的需要，产品设计中尽量考虑设计误操作不失效，直流输入设备用户常常需要避免加反电导致的损坏，同时某些场合需要对输入启动电流进行限制，在低电压大输入容性负载和高压输入场合输入电容上电过程中将产生较大启动电流，未避免上电较大的冲击电流，而为避免上电打火通常需要具有缓启动功能，电源通常需同时考虑防反接及缓启动。
3.现有技术中的防反接电路通常采用二极管或mos管串入到被保护设备的输入回路中，在大电流输入情况下，防反接二极管或者mos管的损耗将严重影响整机效率，增加散热成本及空间，不利于产品小型化及降低成本，因此有必要研究既能实现防反接又能在判断正确连接后将防反接电路的损耗降至接近零损耗的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种直流输入电源的无损耗防反接保护电路，该电路能够在尽量不额外增加器件的情况下，合理利用缓启动电路的继电器实现防反接电路的旁路，将输入反接保护损耗降至接近零，提高整机效率，实现无损耗的输入防反接。
5.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种直流输入电源的无损耗防反接保护电路，所述电路包括防反接二极管vd10、启动电流抑制电阻r74、输入滤波无极性电容c57、反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58、缓启动电路继电器jdq5、继电器反向续流二极管vd12、继电器控制吸合mos管vm9、继电器吸合mos管栅源极放电电阻r76、继电器吸合mos管栅源极滤波电容c60、继电器吸合驱动电阻r78，其中：
7.所述输入滤波无极性电容c57加在电源输入端，所述输入滤波无极性电容c57的正端串联所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74；
8.在所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74两端并联继电器的常开触点，在防反接和缓启动完成后吸合所述缓启动电路继电器jdq5的触点短路所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74，这是实现无损耗防反接保护电路关键功率回路；
9.所述继电器反向续流二极管vd12并联在所述缓启动电路继电器jdq5的电磁线圈两端，所述继电器反向续流二极管vd12的阳极连接继电器供电正电源，阴极连接所述继电器控制吸合mos管vm9的漏极；
10.所述继电器吸合mos管vm9的栅源极并联所述继电器吸合mos管栅源极放电电阻
r76和所述继电器吸合mos管栅源极滤波电容c60，所述继电器控制吸合mos管vm9的栅极串联所述继电器吸合驱动电阻r78，实现继电器的吸合控制；
11.当上电初期，通过防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74限制输入电流，并为后面的反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58充电；
12.当充电到达辅电开启点后，辅助电源为缓启动电路继电器jdq5的吸合供电，辅电输入应接在防反接保护二极管之后，即辅电输入与反接保护电路后滤波电解电容c61并联；
13.缓启动电路继电器jdq5在判断电压达到一定值或者一定的延迟时间后，吸合继电器开关；
14.当缓启动电路继电器jdq5吸合后，防反接二极管vd10不再走电流，电流经过缓启动电路继电器jdq5吸合触点回路流通；
15.当输入电流加反电时，由于防反接二极管vd10反向截止，缓启动电路继电器jdq5无法吸合，从而实现无损耗的输入防反接。
16.由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述电路能够在尽量不额外增加器件的情况下，合理利用缓启动电路的继电器实现防反接电路的旁路，将输入反接保护损耗降至接近零，提高整机效率，实现无损耗的输入防反接。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.图1为本发明实施例提供的直流输入电源的无损耗防反接保护电路的整体结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
20.如图1所示为本发明实施例提供的直流输入电源的无损耗防反接保护电路的整体结构示意图，所述电路包括防反接二极管vd10、启动电流抑制电阻r74、输入滤波无极性电容c57、反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58、缓启动电路继电器jdq5、继电器反向续流二极管vd12、继电器控制吸合mos管vm9、继电器吸合mos管栅源极(gs)放电电阻r76、继电器吸合mos管栅源极(gs)滤波电容c60、继电器吸合驱动电阻r78，其中：
21.所述输入滤波无极性电容c57加在电源输入端，所述输入滤波无极性电容c57的正端串联所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74；
22.在所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74两端并联继电器的常开触点，在防反接和缓启动完成后吸合所述缓启动电路继电器jdq5的触点短路所述防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74，这是实现无损耗防反接保护电路关键功率回路；
23.所述继电器反向续流二极管vd12并联在所述缓启动电路继电器jdq5的电磁线圈两端，所述继电器反向续流二极管vd12的阳极连接继电器供电正电源，阴极连接所述继电器控制吸合mos管vm9的漏极；
24.所述继电器吸合mos管vm9的栅源极(gs)并联所述继电器吸合mos管栅源极(gs)放电电阻r76和所述继电器吸合mos管栅源极(gs)滤波电容c60，所述继电器控制吸合mos管vm9的栅极串联所述继电器吸合驱动电阻r78，实现继电器的吸合控制；
25.当上电初期，通过防反接二极管vd10和启动电流抑制电阻r74限制输入电流，并为后面的反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58充电；
26.当充电到达辅电开启点后，辅助电源为缓启动电路继电器jdq5的吸合供电，辅电输入应接在防反接保护二极管之后，即辅电输入与反接保护电路后滤波电解电容c61并联；
27.缓启动电路继电器jdq5在判断电压达到一定值或者一定的延迟时间后，吸合继电器开关；具体来说，可以是判断电压达到反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58充满电压的80％门限后，在延迟电容充满100％电压所需的时间；或者是直接延迟到满足启动电流抑制电阻r74对反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58充满电的5τ延迟时间后，吸合继电器开关；
28.当缓启动电路继电器jdq5吸合后，防反接二极管vd10不再走电流，电流经过缓启动电路继电器jdq5吸合触点回路流通；
29.当输入电流加反电时，由于防反接二极管vd10反向截止，缓启动电路继电器jdq5无法吸合，从而实现无损耗的输入防反接。
30.具体实现中，vd10的选用应配合r74的取值进行选择，在最大输入电压下计算流经r74和vd10的电流；
31.r74的取值需考虑对反接保护电路后滤波电解电容c61、高频滤波电容c58充电时间常数，在满足整机开机时间的情况下，通过增大启动电流抑制电阻r74，实现较大阻抗限制流经vd10和r74的电流，以减小vd10和r74的体积。
32.另外，上述vd10选用普通整流二极管；r74选用ntc热敏电阻。
33.值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
34.综上所述，本发明实施例所述电路具有如下优点：
35.1)在大直流输入电流下可有效将输入反接保护损耗降至接近零，提高整机效率；
36.2)可省略反接保护器件的散热设计，减小反接保护电路的占用的散热空间及热设计成本；
37.3)反接后防反接保护二极管反向截止，反接保护电路后滤波电容无法充电，进入反接保护状态，不会造成任何损坏，极性连接正常后防反接保护二极管正向导通，防反接保护电路后滤波电容正常充电，反接自恢复；
38.4)能够在尽量不额外增加过多器件的情况下，合理利用缓启动电路的继电器实现防反接电路的旁路，节约设计成本并提高防反接效率。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范
围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。