一种兼容性强的冲击电流抑制电路的制作方法

本发明涉及电路设计技术以及冲击电流抑制，具体涉及一种兼容性强的冲击电流抑制电路。

背景技术：

1、在直流供电电源开机瞬间，后级线间电容相当于短路，电容充电时会在其供电母线上产生较大的冲击电流，该冲击电流过大会损坏前级电路器件，或触发前级电源过流保护，造成同源的其他电子设备不能正常工作，故需要对该冲击电流进行抑制。gjb181b-2012飞机供电特性5.4.9中对该冲击电流有明确要求：不能超过额定电流的5倍。

2、在大电流应用场合，多选用mos管并联功率电阻的方式限制冲击电流。其原理框图如图3所示。其工作原理是利用mos管q4的延时导通，先用功率电阻r10抑制冲击电流，在线间电容c3的电压被充电至接近输入电压时将mos管q4导通，将功率电阻r10旁路，电路以极小的导通压降及损耗工作。

3、该冲击电流抑制方法电路简单，应用广泛。但是在某些应用场合有一定的局限性。mos管q4的延迟导通时间是根据通过电阻r11与电容c4的时间常数及mos管q4的导通门槛电压确定的，线间电容c3的容量大小、是否带负载启动以及带多大负载启动都不确定，电阻r11与电容c4参数选型不当，则有可能使得mos管q4在线间电容c3尚未充满电时导通，同样会出现二次冲击电流，严重情况下会将mos管q4烧坏。

4、另外在高压直流应用时，快速重复开关机试验可能会使mos管q4损坏。究其原因是高压直流电源关机时，输入电压下降到一定值后，后级负载断开，线间电容c3与mos管q4的栅极电容c4的电压并未泄放干净，短时间再次开机时，mos管q4仍保持在导通状态或者在线间电容c3尚未充满电时就导通，造成瞬间冲击电流过大，将mos管q4损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种兼容性强的冲击电流抑制电路，解决了现有技术中存在的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种兼容性强的冲击电流抑制电路，包括第一导通控制模块、泄放模块、电压检测模块、第二导通控制模块、钳位模块、开关模块、电流抑制模块以及线间电容模块；

4、所述线间电容模块中的线间电容设置于冲击电流抑制电路的正输出端与负输出端之间，以对冲击电流抑制电路输出的电压进行滤波；

5、所述开关模块设置于冲击电流抑制电路的负输出端上，且开关模块位于线间电容模块之前，以控制负输出端与负输入端之间的通断；

6、所述电流抑制模块与开关模块并联设置于冲击电流抑制电路的负输出端上，以通过电流抑制模块在开关模块导通之前，对冲击电流进行抑制；且所述开关模块导通时，电流抑制模块被旁路；所述开关模块关断时，电流抑制模块处于工作状态；

7、所述开关模块采用场效应管作为开关器件，且所述钳位模块设置于开关模块中场效应管的栅极与源极之间，以对开关模块中场效应管的栅极电压进行钳位；

8、所述第二导通控制模块包括控制场效应管通断的栅极电容，所述栅极电容设置于冲击电流抑制电路的正输入端与负输入端之间，且栅极电容位于开关模块中场效应管的栅极与源极之间，以通过第二导通控制模块控制开关模块中场效应管的通断；

9、所述泄放模块采用三极管作为泄放元件，所述三极管设置于场效应管的栅极与源极之间，以对第二导通控制模块中的栅极电容进行泄放，且所述三极管导通时，栅极电容被泄放；所述三极管关断时，栅极电容正常工作；

10、所述电压检测模块设置于开关模块中场效应管的源极与漏极之间，且电压检测模块的电压输出端与泄放模块中三极管的基极连接，以根据检测到的电压控制三极管的通断；

11、所述第一导通控制模块设置于冲击电流抑制电路的正输入端与负输入端之间，且所述第一导通控制模块用于在冲击电流抑制电路的正输入端输入的电压小于阈值时，将输入的电压直接导通至泄放模块中三极管的基极上；以及在冲击电流抑制电路的正输入端输入的电压大于阈值时，断开输入的电压与泄放模块中三极管的基极之间的连接。

12、在一种可能的实施方式中，所述线间电容模块包括线间电容c2，所述线间电容c2的两端分别与冲击电流抑制电路的正输出端以及负输出端连接。

13、在一种可能的实施方式中，所述开关模块包括场效应管q1，所述场效应管q1的漏极与线间电容c2以及冲击电流抑制电路的负输出端连接，所述场效应管q1的源极与冲击电流抑制电路的负输入端连接，所述场效应管q1的栅极与第二导通控制模块连接，以使场效应管q1受第二导通控制模块的控制进行通断。

14、在一种可能的实施方式中，所述电流抑制模块包括抑制电阻r4，所述抑制电阻r4的两端分别与场效应管q1的源极以及漏极连接，以在场效应管q1未导通时，通过抑制电阻r4对冲击电流进行抑制。

15、在一种可能的实施方式中，所述第二导通控制模块包括栅极电容c1以及充电时间控制电阻r1，所述充电时间控制电阻r1的一端与冲击电流抑制电路的正输入端连接，所述充电时间控制电阻r1的另一端与栅极电容c1的一端以及场效应管q1的栅极连接，所述栅极电容c1的另一端与冲击电流抑制电路的负输入端连接，以通过栅极电容c1的电压控制场效应管q1的栅极电压，从而控制开关模块中场效应管q1的通断。

16、在一种可能的实施方式中，所述钳位模块包括稳压二极管d1，所述稳压二极管d1的负极与开关模块中场效应管q1的栅极连接，所述稳压二极管d1的正极与开关模块中场效应管q1的源极连接，以对场效应管q1的栅极电压进行钳位。

17、在一种可能的实施方式中，所述泄放模块包括三极管q2，所述三极管q2的集电极与开关模块中场效应管q1的栅极连接，所述三极管q2的发射极与开关模块中场效应管q1的源极连接，所述三极管q2的基极与电压检测模块的电压输出端连接，以根据电压检测模块的电压输出端输出的电压信号对第二导通控制模块中的栅极电容c1进行泄放。

18、在一种可能的实施方式中，所述电压检测模块包括稳压二极管d3、二极管d4以及限流电阻r8，所述限流电阻r8的一端与场效应管q1的漏极连接，所述限流电阻r8的另一端与二极管d4的正极连接，所述二极管d4的负极与稳压二极管d3的负极连接，所述稳压二极管d3的正极与场效应管q1的源极连接，且二极管d4的负极与稳压二极管d3的负极之间设置有电压输出端，且该电压输出端与泄放模块中三极管q2的基极连接。

19、在一种可能的实施方式中，所述第一导通控制模块包括稳压二极管d2、分压电阻r6、分压电阻r7、三极管q3、电阻r5以及二极管d5；

20、所述稳压二极管d2的负极与冲击电流抑制电路的正输入端连接，所述稳压二极管d2的正极与分压电阻r6的一端连接，所述分压电阻r6的另一端与分压电阻r7的一端连接，所述分压电阻r7的另一端与冲击电流抑制电路的负输入端连接，所述分压电阻r6的另一端还与三极管q3的基极连接，所述三极管q3的发射极与冲击电流抑制电路的负输入端连接，所述三极管q3的集电极分别与电阻r5的一端以及二极管d5的正极连接，所述电阻r5的另一端与冲击电流抑制电路的正输入端连接，所述二极管d5的负极与三极管q2的基极连接；

21、当冲击电流抑制电路的正输入端输入的电压小于阈值时，分压电阻r7上的电压不能使三极管q3导通，从而使输入的电压通过电阻r5以及二极管d5直接导通至泄放模块中三极管的基极上；当使冲击电流抑制电路的正输入端输入的电压大于阈值时，分压电阻r7上的电压使三极管q3导通，将二极管d5正极的电压拉低，使二极管d5反向截止，从而断开输入的电压与泄放模块中三极管的基极之间的连接。

22、在一种可能的实施方式中，还包括电阻r3，所述电阻r3设置于场效应管q1的栅极上。

23、本发明提供的一种兼容性强的冲击电流抑制电路，开机后通过电流抑制模块对线间电容模块中的线间电容进行充电，可以有效抑制开机瞬间的母线冲击电流；通过检测开关模块中场效应管的ds两端电压，使得场效应管在其ds两端电压较小时导通，降低场效应管导通时的电应力；场效应管通后将电流抑制模块旁路，降低正常工作时功率损耗；在输入电压下降到设定值时，迅速将场效应管对应的栅极电容两端的电压泄放，保证再次开机时场效应管可以延时导通，从而保证冲击电流得到可靠抑制，对线间电容容量大小、是否带载启动、带多大负载启动以及热启动等情况均具有较强的兼容性，极大地提高了冲击电流抑制电路的可靠性。