保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法技术方案

本申请公开了一种保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法，该保护电路包括：第一导通路径，连接在信号输入端和信号输出端之间，第一导通路径在信号输入端的上电时刻处于关断状态；第二导通路径，与第一导通路径并联，用于根据信号输入端提供的输入信号对连接在信号输出端的负载电容充电；以及控制模块，与信号输出端相连，用于根据信号输出端提供的输出电压产生控制信号，当输出电压大于等于预定值时，控制信号导通第一导通路径。该保护电路通过控制模块控制第一导通路径在输出电压大于等于预定值时导通，有效地减小了电路中的浪涌电流，达到了提高电路的可靠性的目的。

Protection Circuit, Switching Power Supply System and Inrush Current Suppression Method

【技术实现步骤摘要】
保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法
本专利技术涉及显示
，更具体地，涉及一种保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法。
技术介绍
浪涌(Inrush)电流指开关电源接通瞬间，流入开关电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。当某些大容量的电气设备接通或断开时，由于电网中存在电感，将在电网产生“浪涌电压”，从而引发浪涌电流。不管设备容量大小，都会存在浪涌电压，而小容量的设备产生的浪涌电压较小，不会产生过大的危害，因此常常被人们所忽略。但由于大容量电容器充电会产生比系统正常电流大几倍乃至几十倍的浪涌电流，影响连接在同一电源线路上的所有设备的运行，有时会烧断保险丝和整流二极管等元件。因此，必须对浪涌电流加以限制。在现有技术中，上电电路一般包括开关SW与保险丝FUSE，二者串接在上电电路的输入端与输出端之间，输入端接收输入电压Vin，输出端向负载Loding提供输出电压Vout，如图1所示，其中，负载Loding的等效电路包括并联的电容C与电阻R。在上电瞬间，输出电压Vout对负载中的电容C快速充电，流经上电电路的电流Iout会迅速上升，产生可达到11A左右浪涌电流，如图2所示。过大的电流可能会造成电路损坏。因此希望进一步改进电路结构，以提高电路的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法。根据本专利技术的第一方面，提供了一种保护电路，包括：第一导通路径，连接在信号输入端和信号输出端之间，所述第一导通路径在所述信号输入端的上电时刻处于关断状态；第二导通路径，与所述第一导通路径并联，用于根据所述信号输入端提供的输入信号对连接在所述信号输出端的负载电容充电；以及控制模块，与所述信号输出端和所述第一导通路径相连，用于根据所述信号输出端提供的输出电压产生控制信号，当所述输出电压大于等于预定值时，所述控制信号导通所述第一导通路径。进一步地，所述第一导通路径的导通电阻小于所述第二导通路径的导通电阻。进一步地，所述第一导通路径包括：第一晶体管，第一通路端和第二通路端分别与所述信号输入端和所述信号输出端相连，所述第一晶体管的控制端接收所述控制信号；以及第一电阻，第一端与所述第一晶体管的控制端连接，第二端接收上拉电压或下拉电压以在所述信号输入端的上电时刻关断所述第一晶体管。进一步地，所述第一晶体管具有P型沟道，所述第一电阻的第二端与所述第一晶体管的第一通路端相连以将所述输入信号作为所述上拉电压。进一步地，所述控制模块包括：第二晶体管，具有N型沟道，第一通路端接收参考地电位，第二通路端向所述第一晶体管的控制端提供所述控制信号；分压电路，用于对所述输出电压进行分压得到分压电压，所述分压电路的第一端与所述第二晶体管的第一通路端连接，所述分压电路的第二端与所述信号输出端连接，所述分压电路的中端与所述第二晶体管的控制端连接，用于将所述分压电压提供至所述第二晶体管的控制端。进一步地，所述分压电路包括串联的第三电阻和第四电阻，所述分压电路的中端为所述第三电阻和所述第四电阻之间的中间节点，所述第三电阻与所述第四电阻串联在所述分压电路的第一端与第二端之间。进一步地，所述第二导通路径包括：第二电阻，连接在所述信号输入端和所述信号输出端之间。进一步地，所述保护电路还包括开关和保险丝，所述开关与所述保险丝串联连接，所述输入信号经所述开关与所述保险丝提供至所述信号输入端。根据本专利技术的第二方面，提供了一种开关电源系统，包括：如上述任一项所述的保护电路；供电模块，提供所述输入信号；开关电源电路，根据所述输出电压产生开关电源输出信号。根据本专利技术的第三方面，提供了一种浪涌电流的抑制方法，包括：在信号输入端的上电时刻，将连接在所述信号输入端和信号输出端之间的第一导通路径保持在关断状态；利用输入信号通过第二导通路径对连接在所述信号输出端的负载电容进行充电，所述信号输出端提供输出电压；以及控制模块接受所述输出电压并产生控制信号，当所述输出电压大于等于预定值时，所述第一导通路径导通。根据本专利技术提供的一种保护电路、开关电源系统以及浪涌电流的抑制方法，通过控制模块控制第一导通路径在输出电压大于等于一定值时导通，有效地减小了电路中的浪涌电流，达到了提高电路的可靠性的目的。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。图1示出了现有技术上电电路的结构示意图。图2示出了现有技术上电电路在工作时的浪涌电流示意图。图3示出了本专利技术实施例的保护电路的结构示意图。图4示出了本专利技术实施例的保护电路的工作时序示意图。图5示出了本专利技术实施例的保护电路的效果示意图。图6示出了本专利技术实施例的开关电源系统示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。图3示出了本专利技术实施例的保护电路的示意框图。在下文描述中，晶体管的源极(第一通路端)与漏极(第二通路端)根据需要可以互换。如图3所示，本专利技术实施例的保护电路具有信号输入端和信号输出端，信号输入端用于接收输入电压Vin，信号输出端用于向负载Loading提供输出电压Vout，其中，负载Loding的等效电路包括并联的电容C1与电阻R5。保护电路包括：第一导通路径、第二导通路径、控制模块110、开关SW1以及保险丝FUSE1。其中，第一导通路径包括第一晶体管Q1与第一电阻R1，第二导通路径包括第二电阻R2，控制模块110包括第二晶体管Q2以及由第三电阻R3与第四电阻R4组成的分压电路。第一导通路径连接在信号输入端和信号输出端之间，第二导通路径与第一导通路径并联，控制模块110与信号输出端和第一导通路径相连，开关SW1与保险丝FUSE1串联连接，输入信号Vin经开关SW1与保险丝FUSE1提供至信号输入端。具体的，第一晶体管Q1的源极和漏极分别与信号输入端和信号输出端相连，第一电阻R1的第一端与第一晶体管Q1的栅极连接，第一电阻R1的第二端与信号输入端相连。第二电阻R2连接在信号输入端和信号输出端之间。第三电阻R3与第四电阻R4串接在信号输出端与地之间，第二晶体管Q2的栅极与第三电阻R3、第四电阻R4之间的中间节点D相连，第二晶体管Q2的源极接地，第二晶体管Q2的漏极与第一晶体管Q1的栅极连接。在本实施例中，第一导通路径的导通电阻小于第二导通路径的导通电阻，第一晶体管Q1具有P型沟道、第二晶体管Q2具有N型沟道，在一些优选的实施例中，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为增强型MOS管。图4示出了本专利技术实施例的保护电路的工作时序示意图。下面将结合图3与图4对本专利技术实施例的保护电路的工作原理进行详细说明。在本实施例中，由于第一晶体管Q1具有P沟道，第二晶体管Q2具有N型沟道，因此第一晶体管Q1的开启电压小于0，第二晶体管Q2的开启电压大于0。第一导通路径在信号输入端的上电时刻处于关断状态，第二导通路径用于根据信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护电路，其特征在于，包括：第一导通路径，连接在信号输入端和信号输出端之间，所述第一导通路径在所述信号输入端的上电时刻处于关断状态；第二导通路径，与所述第一导通路径并联，用于根据所述信号输入端提供的输入信号对连接在所述信号输出端的负载电容充电；以及控制模块，与所述信号输出端和所述第一导通路径相连，用于根据所述信号输出端提供的输出电压产生控制信号，当所述输出电压大于等于预定值时，所述控制信号导通所述第一导通路径。

【技术特征摘要】
1.一种保护电路，其特征在于，包括：第一导通路径，连接在信号输入端和信号输出端之间，所述第一导通路径在所述信号输入端的上电时刻处于关断状态；第二导通路径，与所述第一导通路径并联，用于根据所述信号输入端提供的输入信号对连接在所述信号输出端的负载电容充电；以及控制模块，与所述信号输出端和所述第一导通路径相连，用于根据所述信号输出端提供的输出电压产生控制信号，当所述输出电压大于等于预定值时，所述控制信号导通所述第一导通路径。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一导通路径的导通电阻小于所述第二导通路径的导通电阻。3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一导通路径包括：第一晶体管，第一通路端和第二通路端分别与所述信号输入端和所述信号输出端相连，所述第一晶体管的控制端接收所述控制信号；以及第一电阻，第一端与所述第一晶体管的控制端连接，第二端接收上拉电压或下拉电压以在所述信号输入端的上电时刻关断所述第一晶体管。4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述第一晶体管具有P型沟道，所述第一电阻的第二端与所述第一晶体管的第一通路端相连以将所述输入信号作为所述上拉电压。5.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述控制模块包括：第二晶体管，具有N型沟道，第一通路端接收参考地电位，第二通路端向所述第一晶体管的控制端提供所述控制信号；分压电路，用于对所述输出电压进行分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永超，双强，常琳，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32