一种开机启动浪涌抑制保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种开机启动浪涌抑制保护电路。属于开机保护电路技术领域。


背景技术：

2.为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防浪涌的软启动，防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。
3.传统的浪涌和限流电路通常是分开的，即一个电源管理单元的输入端分别有一个独立的浪涌电压抑制电路和浪涌电流抑制电路。
4.浪涌电压抑制电路将输入到电源管理单元的浪涌电压钳位到指定电压范围内；浪涌电流抑制电路将在启动时将电流限制在某一指定范围内。
5.传统的浪涌电压抑制电路，大部分由tvs、气体放电管、压敏电阻等被动元器件的组合电路组成，如果要实现高精度的电压钳位，则需要配合一些电源监测芯片来配合实现。
6.传统的浪涌电流抑制电路，主要是用供电电阻或热敏电阻进行限流来实现的，工作原理如图1所示：该电路是利用负温度系数的热敏电阻来进行限流。该电路较为简单，很容易实现且成本较低。但是该电路受环境温度影响较大，同时热敏电阻上会一直存在压降，影响电源效率。
7.由简单被动元器件实现的浪涌电压和浪涌电流抑制电路效果有限，不能对电路进行有效保护，同时限流电路还会增加较大的额外功耗。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是提供一种开机启动浪涌抑制保护电路，有效隔离浪涌电压，限制浪涌电流，从而使得产品在上电或者热插拔过程中稳定过度，正常工作。
9.本实用新型一种开机启动浪涌抑制保护电路，包括输入电容，输入电容的两端连接电源正极和电源负极，所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第一场效应管、第二场效应管、限流电阻、延时电容，第一场效应管的源极和漏极与限流电阻并联后接入电源正极和输入电容之间，第一场效应管的栅极与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的栅极与延时电容串联后连接电源负极，第二场效应管的源极连接输入电容。
10.进一步优选地，所述第一场效应管为p沟道场效应管。
11.进一步优选地，所述第二场效应管为n沟道场效应管。
12.进一步优选地，所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第一限压电阻、第二限压电阻，第一限压电阻连接在电源正极和第一场效应管的栅极之间，第二限压电阻连接在第一场效应管的栅极和第二场效应管的漏极之间。
13.进一步优选地，所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第三限压电阻、第四限压电阻，第三限压电阻连接在电源正极和第二场效应管的栅极之间，第四限压电阻与延时电容并联连接。
14.本实用新型一种开机启动浪涌抑制保护电路，相比于现有技术的方案，具有以下
优点：
15.本实用新型提供了一种由小功率n沟道场效应管和大功率p沟道场效应管组合实现的浪涌电压和浪涌电流抑制电路。该电路在电子产品开机瞬间，能有效吸收掉浪涌电压，同时可根据自己的实际使用需求，合理的设计启动电流及启动时间。
附图说明
16.图1为传统浪涌保护抑制电路的工作原理图。
17.图2为本实用新型开机启动浪涌抑制保护电路的原理图。
具体实施方式
18.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
19.图2是本实用新型的开机启动浪涌抑制保护电路的原理图。本实用新型提供一种由小功率n沟道场效应管和大功率p沟道场效应管组合实现的浪涌电压和浪涌电流抑制电路，c为输入电容。
20.图2中，r1为功率电阻，在q1未导通时，通过r1来限制开机电流，q1导通后r1被旁路。q1为开关管，当q1导通时旁路掉r1，为后级电路供电。q2为控制管，用于控制q1的导通，当q2导通时，q1导通。r2和r3用于控制q1的导通电压。r4和r5用来控制q2的导通电压。c1用于延时，结合r4用来调节q1导通时间。电路工作原理如下：
21.a)在上电的瞬间
22.由于来不及给c1充电，因此q2处于截止状态，从而q1截止，此时前端电源通过r1给后续电路上电，最大充电电流为输入电压u和r1的比值，与电路中其他元件无关。因此，该电路可以通过调整r1的阻值大小对限流值进行调整。
23.如果在上电时产生了浪涌电压，则该浪涌电压会完全被r1吸收掉，该浪涌电压不会对后级电源管理单元造成任何影响。
24.b)启动过程中
25.在启动过程中，输入电源会通过r4对c1进行充电。当c1上的电压达到一定值后(q2阈值)，q2会缓慢导通，此时r3的到地阻抗阻值减小，从而使得q1的g极电压逐渐降低，使得q1缓慢导通。此时q1的导通电阻慢慢减小，从而与r1形成并联，同时对后级电路供电。
26.c)启动完成后
27.启动完成后，q1被完全导通，导通电阻根据管子选择的不同，量级约在mω的样子，其与r1并联后，r1基本上被旁路掉，从而前端电源通过q1为后级电路供电。
28.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种开机启动浪涌抑制保护电路，包括输入电容，输入电容的两端连接电源正极和电源负极，其特征在于：所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第一场效应管、第二场效应管、限流电阻、延时电容，第一场效应管的源极和漏极与限流电阻并联后接入电源正极和输入电容之间，第一场效应管的栅极与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的栅极与延时电容串联后连接电源负极，第二场效应管的源极连接输入电容。2.根据权利要求1所述的开机启动浪涌抑制保护电路，其特征在于：所述第一场效应管为p沟道场效应管。3.根据权利要求1所述的开机启动浪涌抑制保护电路，其特征在于：所述第二场效应管为n沟道场效应管。4.根据权利要求1所述的开机启动浪涌抑制保护电路，其特征在于：所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第一限压电阻、第二限压电阻，第一限压电阻连接在电源正极和第一场效应管的栅极之间，第二限压电阻连接在第一场效应管的栅极和第二场效应管的漏极之间。5.根据权利要求1所述的开机启动浪涌抑制保护电路，其特征在于：所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第三限压电阻、第四限压电阻，第三限压电阻连接在电源正极和第二场效应管的栅极之间，第四限压电阻与延时电容并联连接。

技术总结
本实用新型涉及一种开机启动浪涌抑制保护电路。属于开机保护电路技术领域。开机启动浪涌抑制保护电路，包括输入电容，输入电容的两端连接电源正极和电源负极，所述开机启动浪涌抑制保护电路还包括第一场效应管、第二场效应管、限流电阻、延时电容，第一场效应管的源极和漏极与限流电阻并联后接入电源正极和输入电容之间，第一场效应管的栅极与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的栅极与延时电容串联后连接电源负极，第二场效应管的源极连接输入电容。本实用新型提供的电路在电子产品开机瞬间，能有效吸收掉浪涌电压，同时可根据自己的实际使用需求，合理的设计启动电流及启动时间。间。间。


技术研发人员：杜小平 梁森彪 董静华 杨涛
受保护的技术使用者：成都贝尔普森电子技术有限公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/10/4