一种开关电源启动冲击限浪涌电路的制作方法

1.本实用新型属于开关电源电路设计技术领域，具体涉及一种开关电源启动冲击限浪涌电路。


背景技术：

2.目前交流市电输入的开关电源在使用时，外部不加以软启动时，开机的冲击电流是额定电流的几十倍到上百倍，这样的形式下，一方面是对电网造成冲击，另外一方面较大的冲击电流对于开关电源的寿命也是一种潜在的危害，情况严重的可能直接造成开关电源损坏。针对这个问题，市面上大多是在输入交流母线上串联热敏电阻来减小开关电源启机时的冲击电流，但此方式存在两种弊端，一方面是由于热敏电阻的特性要求，在高温环境下限制冲击电流的能力大大降低；另外一方面由于热敏电阻串联在输入母线上，电源启动完成后会消耗一部分功耗，开关电源的效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对现有开关电源模块启动冲击问题，提供一种开关电源启动冲击限浪涌电路。本实用新型的电路能够在限制开机的冲击电流的同时减小热功耗来提高开关电源的效率。
4.为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案包括：
5.一种开关电源启动冲击限浪涌电路，包括相并联的浪涌电流抑制电路和可控硅控制电路，所述的浪涌电流抑制电路包括可控硅，浪涌电流抑制电路连接输入母线端，用于限制输入母线上的冲击电流；所述的可控硅控制电路连接浪涌电流抑制电路中的可控硅，用于控制浪涌电流抑制电路中可控硅的开通与关断。
6.进一步的，所述的浪涌电流抑制电路中电阻包括热敏电阻和可控硅，所述的热敏电阻的一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端相连；热敏电阻的另一端与可控硅的阴极并联，其并联网络与输入母线的低端相连。
7.进一步的，所述的可控硅控制电路包括光耦、电阻r1、电阻r2和电阻r3，其中，所述的光耦的引脚1接电阻r1的一端，2脚接输出地，3脚悬空；光耦的4脚接电阻r3 与可控硅g极的并联网络，5脚悬空，光耦的6脚接电阻r2的一端，所述的电阻r2的另一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端相连，所述的电阻r3的另一端与可控硅的阴极相连，其并联网络与输入母线的低端相连。
8.进一步的，所述的浪涌电流抑制电路中的可控硅选型为bta41-600b。
9.进一步的，所述的浪涌电流抑制电路中的热敏电阻ntc选型为5d-20。
10.进一步的，所述的可控硅控制电路中的光耦选型为moc3081。
11.相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：
12.本实用新型提供的开关电源启动冲击限浪涌电路能够在开关电源开机时，完成对浪涌冲击电流的抑制的同时减小开关电源的热功耗，提高整个电源效率。本实用新型对于
在使用时开关频率较高的开关电源也适用，此电路体积小、成本低廉、安全稳定，应用前景广阔。
附图说明
13.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：
15.结合图1，本实用新型公开了一种开关电源启动冲击限浪涌电路，包括相并联的浪涌电流抑制电路和可控硅控制电路，浪涌电流抑制电路包括可控硅，浪涌电流抑制电路连接输入母线端，用于限制输入母线上的冲击电流；可控硅控制电路连接浪涌电流抑制电路中的可控硅，用于控制浪涌电流抑制电路中可控硅的开通与关断。
16.可控硅控制电路与热敏电阻并联，主要实现对开关电源电路中稳态时热敏电阻进行旁路，以减小开关电源的损耗，提高效率。
17.具体的，浪涌电流抑制电路包括相连接的热敏电阻和可控硅，其中，热敏电阻为ntc，可控硅选择bta41600b，ntc的一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端相连(a端)；ntc的另一端与可控硅的阴极并联，其并联网络与输入母线的低端相连 (b端)。
18.可控硅控制电路包括光耦gu1、电阻r1、电阻r2和电阻r3，其中，光耦gu1的引脚1接电阻r1的一端，2脚接输出地，3脚悬空；光耦gu1的4脚接电阻r3与可控硅g 极的并联网络，5脚悬空，光耦gu1的6脚接电阻r2的一端，电阻r2的另一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端(a端)相连，电阻r3的另一端与可控硅的阴极相连，其并联网络与输入母线的低端(b端)相连。
19.本实用新型的工作原理为：当开关电源开机时，输入电压进入限浪涌冲击电路，输入母线电压经过热敏电阻ntc给后级整流滤波电容充电，因为热敏电阻ntc串联在输入母线上，浪涌冲击电流被限制在一定范围内，当开关电源输出完全建立后，输出电压经过电阻r1后进入光耦gu1原边，光耦gu1导通后，可控硅g极有高电平输出将可控硅打开，可控硅打开后旁路串联至母线上的热敏电阻ntc，由于可控硅的导通压降远小于热敏电阻，且导通后的内阻也远小于热敏电阻的阻值，达到了限制开机浪涌电流目的的同时也减小了功耗，提高了整个开关电源的效率。当开关电源关机时，可控硅不导通，待下次开机时，母线电压先经过ntc限制浪涌电流，后经过可控硅来减少热功耗。
20.以常见500w的电源为例，限浪涌冲击电路部分的可控硅可选型为bta41-600b(标称电压600v，标称电流40a)，ntc可选型为5d-20(标称电流3a)。可控硅控制电路中光耦选型为moc3081，此为限制浪涌电流专用器件，原边接低压输入控制信号，副边接电阻后可直接跨接至单项交流源上。副边跨接电阻选用5w/360r功率电阻，一方面承受可控硅导通瞬间的能量，另一方面用于限制副边的电流。
21.本实用新型提供的开关电源启动冲击限浪涌电路能够在开关电源开机时，完成对浪涌冲击电流的抑制的同时减小开关电源的热功耗，提高整个电源效率。对于在使用时开关频率较高的开关电源也适用，此电路不仅体积小且内部结构简单、成本低廉、安全稳定，
应用前景广阔。
22.以上所述，仅是本实用新型的较优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种开关电源启动冲击限浪涌电路，其特征在于，包括相并联的浪涌电流抑制电路和可控硅控制电路，所述的浪涌电流抑制电路包括可控硅，浪涌电流抑制电路连接输入母线端，用于限制输入母线上的冲击电流；所述的可控硅控制电路连接浪涌电流抑制电路中的可控硅，用于控制浪涌电流抑制电路中可控硅的开通与关断；所述的浪涌电流抑制电路包括热敏电阻和可控硅，所述的热敏电阻的一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端相连；热敏电阻的另一端与可控硅的阴极并联，其并联网络与输入母线的低端相连；所述的可控硅控制电路包括光耦、电阻r1、电阻r2和电阻r3，其中，所述的光耦的引脚1接电阻r1的一端，2脚接输出地，3脚悬空；光耦的4脚接电阻r3与可控硅g极的并联网络，5脚悬空，光耦的6脚接电阻r2的一端，所述的电阻r2的另一端与可控硅的阳极并联，其并联网络与输入母线的高端相连，所述的电阻r3的另一端与可控硅的阴极相连，其并联网络与输入母线的低端相连。2.如权利要求1所述的开关电源启动冲击限浪涌电路，其特征在于，所述的浪涌电流抑制电路中的可控硅选型为bta41-600b。3.如权利要求1所述的开关电源启动冲击限浪涌电路，其特征在于，所述的浪涌电流抑制电路中的热敏电阻选型为5d-20。4.如权利要求1所述的开关电源启动冲击限浪涌电路，其特征在于，所述的可控硅控制电路中的光耦选型为moc3081。

技术总结
本实用新型公开了一种开关电源启动冲击限浪涌电路，包括相并联的浪涌电流抑制电路和可控硅控制电路，所述的浪涌电流抑制电路包括可控硅，浪涌电流抑制电路连接输入母线端，用于限制输入母线上的冲击电流；所述的可控硅控制电路连接浪涌电流抑制电路中的可控硅，用于控制浪涌电流抑制电路中可控硅的开通与关断。本实用新型提供的开关电源启动冲击限浪涌电路能够在开关电源开机时，完成对浪涌冲击电流的抑制的同时减小开关电源的热功耗，提高整个电源效率。本实用新型对于在使用时开关频率较高的开关电源也适用，此电路体积小、成本低廉、安全稳定，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。


技术研发人员：王珂 张朝阳 杜琛
受保护的技术使用者：陕西中科天地航空模块有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2022/4/1