一种大容量电容充电消弧电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大容量电容充电消弧电路，包括大容量电容和第一限流电阻，第一限流电阻的一端引出作为消弧电路输入端触点，第一限流电阻的另一端连接大容量电容的正极性端，在第一限流电阻与大容量电容正极性端之间引出消弧电路输出端触点；在第一限流电阻的两端并联一功率开关管，功率开关管的控制端与功率开关管的输出端间连接有开启电路单元，功率开关管的控制端与功率开关管的输入端间连接有稳压电路单元。本消弧电路通过在大容量电容充电电路中串入第一限流电阻，同时通过控制并联在第一限流电阻两端的功率开关管的定时开通，既消除了蓄电池接入电路时触点处的拉弧问题，又在电路正常时避免第一限流电阻浪费电能，电路结构合理，简洁可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路领域，涉及一种消弧电路，尤其涉及一种大功率直流供电电源接入存在大容量电容的直流电源电路时的电弧电火花消除电路。
技术介绍
在使用可拆卸式蓄电池（或大功率直流电源）供电的设备上，其设备端电源电路的输入端一般都存在大容量电容。当蓄电池接入设备端电源电路输入接口的瞬间，由于大容量电容的充电作用会在蓄电池触点和电源输入端触点间存在拉弧现象，进而产生电弧电火花。所产生的电弧电火花将会烧蚀触点造成接触不良，同时也增加了蓄电池与电源间的接触电阻而导致电能损耗，造成不必要的电能浪费而影响蓄电池的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大容量电容充电消弧电路，电路中通过一限流电阻与功率开关管并联后再与大容量电容进行串联连接，通过控制并联在限流电阻两端的功率开关管的定时开通，既消除了蓄电池接入电路时触点处的拉弧问题，又在电路正常时避免第一限流电阻浪费电能，电路结构合理，简洁可靠。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为，一种大容量电容充电消弧电路，包括大容量电容和第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端引出作为消弧电路的输入端触点，第一限流电阻的另一端连接大容量电容的正极性端，所述大容量电容的负极性端接入参考地，在第一限流电阻与大容量电容正极性端之间引出消弧电路的输出端触点；在所述第一限流电阻的两端并联一功率开关管，所述功率开关管包括控制端、输出端和输入端，所述功率开关管的输出端连接消弧电路输出端触点，功率开关管的输入端连接消弧电路的输入端触点；功率开关管的控制端与功率开关管的输出端间连接有用于开启功率开关管的开启电路单元，功率开关管的控制端与功率开关管的输入端间连接有用于为功率开关管提供稳定持续电压的稳压电路单元，所述开启电路单元与稳压电路单元串联连接。作为本技术的一种改进， 所述开启电路单元包括第一稳压二极管、第二限流电阻、光电耦合器，所述第一稳压二极管的负极连接所述功率开关管的输出端，第一稳压二极管的正极连接所述光电耦合器的阳极端，光电耦合器的阴极端接入参考地，光电耦合器的集电极端连接所述功率开关管的控制端，光电耦合器的发射极端连接所述第二限流电阻的一端，第二限流电阻的另一端接入参考地。 所述光电耦合器的型号为TLP521。作为本技术的一种改进， 所述稳压电路单元包括第二稳压二极管、第三限流电阻和充电电容，所述第二稳压二极管的正极连接所述功率开关管的控制端，第二稳压二极管的负极连接功率开关管的输入端，所述第三限流电阻和充电电容均并联连接在所述第二稳压二极管的两端。作为本技术的一种改进，所述功率开关管采用功率MOS管，所述控制端为MOS管的栅极，所述功率开关管输出端为MOS管的漏极，所述功率开关管输入端为MOS管的源极。作为本技术的一种改进，所述功率开关管采用P沟道增强型MOSFET管。作为本技术的一种改进， 所述第二稳压二极管的正极连接所述光电耦合器的集电极端。作为本技术的一种改进，所述开启电路单元上还设有第四限流电阻，所述第四限流电阻的一端连接所述第一稳压二极管的负极，另一端连接所述功率开关管的输出端。相对于现有技术，本技术所提出的消弧电路通过在大容量电容上串联第一限流电阻，并在第一限流电阻两端并联一功率开关管，并通过大容量电容充电延时控制两个稳压二极管和光电耦合器的工作，进而延时闭合功率开关管，将第一限流电阻短路，从而实现设备端电源电路加电初期，大容量电容充电电流较小，不会造成蓄电池触点与设备端电源电路输入端触点间产生拉弧现象；此外，在大容量电容已经充入一部分电量后，功率开关管被持续开启将第一限流电阻短路，使得蓄电池的供电电流直接经过功率开关管供给设备端电源电路，从而也避免了设备端电源电路在正常工作时，第一限流电阻给电源增加额外负载，造成能源浪费或影响电路功能；整个电路的结构合理，简单可靠。附图说明图1为本技术所提出的大容量电容充电消弧电路的电路图。图中，1-稳压电路单元，2-开启电路单元。具体实施方式为了加深对本技术的理解和认识，下面结合附图对本技术作进一步描述和介绍。如图1所示，一种大容量电容充电消弧电路，包括大容量电容C1和第一限流电阻R1，所述第一限流电阻R1的一端引出作为消弧电路的输入端触点Vin，该触点为从蓄电池取电用。第一限流电阻R1的另一端连接大容量电容C1的正极性端，所述大容量电容C1的负极性端接入参考地GND（即蓄电池负输入端），在第一限流电阻R1与大容量电容C1正极性端之间引出消弧电路的输出端触点Vout。在所述第一限流电阻R1的两端并联一功率开关管Q1，所述功率开关管Q1包括控制端、输出端和输入端，所述功率开关管Q1的输出端连接消弧电路输出端触点Vout，功率开关管Q1的输入端连接消弧电路输入端触点Vin。功率开关管Q1的控制端与功率开关管Q1输出端间连接有用于开启功率开关管Q1的开启电路单元2，功率开关管Q1的控制端与功率开关管Q1输入端间连接有用于为功率开关管Q1提供稳定持续电压的稳压电路单元1，所述开启电路单元2与稳压电路单元1串联连接。其中，所述开启电路单元2包括第一稳压二极管Z1、第二限流电阻R2、光电耦合器U1，所述第一稳压二极管Z1的负极连接所述功率开关管Q1的输出端，第一稳压二极管Z1的正极连接所述光电耦合器U1的阳极端，光电耦合器U1的阴极端接入参考地GND，光电耦合器U1的集电极端连接所述功率开关管Q1的控制端，光电耦合器U1的发射极端连接所述第二限流电阻R2的一端，第二限流电阻R2的另一端接入参考地GND。另外，所述开启电路单元2上还设有第四限流电阻R4，所述第四限流电阻R4的一端连接所述第一稳压二极管Z1的负极，另一端连接所述功率开关管Q1的输出端。所述大容量电容C1的正极性端、第一限流电阻R1、第四限流电阻R4以及功率开关管Q1的输出端接于一处（即图1中的T0节点），从T0节点引出消弧电路的输出端触点Vout。所述稳压电路单元1包括第二稳压二极管Z2、第三限流电阻R3和充电电容C2，所述第二稳压二极管Z2的正极连接所述功率开关管Q1的控制端，第二稳压二极管Z2的负极连接功率开关管Q1的输入端，所述第三限流电阻R3和充电电容C2均并联连接在所述第二稳压二极管Z2的两端。所述第二稳压二极管Z2的正极连接所述光电耦合器U1的集电极端，从而将开启电路单元2与稳压电路单元1实现串联连接。优选地，所述功率开关管Q1采用P沟道增强型MOSFET管，其中，功率开关管的控制端为MOS管的栅极，功率开关管的输出端为MOS管的漏极，功率开关管的输入端为MOS管的源极。一般，电弧产生的条件是触点间电压不小于10V，通过电流不小于80mA。在设备端电源电路的输入端设置第一限流电阻R1与大容量电容C1串联，当输入端加电时，功率开关管Q1未闭合，被限流后的电流通过第一限流电阻R1给大容量电容C1充电，此时因电流不满足电弧产生条件，故在蓄电池触点和电源电流输出端触点间不能产生电弧。实用中可根据电源电压值,调整第一限流电阻R1的值,使充电时流过的电流不满足电弧产生条件。由上述内容可知，虽然在设备端电源电路中串入一个限流电阻R1即可消除电弧，但是在设备端电源电路正常工作时，仍在设备端电源电路中串入此限流电阻R1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量电容充电消弧电路，其特征在于：包括大容量电容和第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端引出作为消弧电路的输入端触点，第一限流电阻的另一端连接大容量电容的正极性端，所述大容量电容的负极性端接入参考地，在第一限流电阻与大容量电容正极性端之间引出消弧电路的输出端触点；在所述第一限流电阻的两端并联一功率开关管，所述功率开关管包括控制端、输出端和输入端，所述功率开关管的输出端连接消弧电路输出端触点，功率开关管的输入端连接消弧电路输入端触点；功率开关管的控制端与功率开关管的输出端间连接有开启电路单元，功率开关管的控制端与功率开关管的输入端间连接有稳压电路单元，所述开启电路单元与稳压电路单元串联连接。

【技术特征摘要】
1.一种大容量电容充电消弧电路，其特征在于：包括大容量电容和第一限流电阻，所述第一限流电阻的一端引出作为消弧电路的输入端触点，第一限流电阻的另一端连接大容量电容的正极性端，所述大容量电容的负极性端接入参考地，在第一限流电阻与大容量电容正极性端之间引出消弧电路的输出端触点；在所述第一限流电阻的两端并联一功率开关管，所述功率开关管包括控制端、输出端和输入端，所述功率开关管的输出端连接消弧电路输出端触点，功率开关管的输入端连接消弧电路输入端触点；功率开关管的控制端与功率开关管的输出端间连接有开启电路单元，功率开关管的控制端与功率开关管的输入端间连接有稳压电路单元，所述开启电路单元与稳压电路单元串联连接。2.如权利要求1所述的一种大容量电容充电消弧电路，其特征在于，所述开启电路单元包括第一稳压二极管、第二限流电阻、光电耦合器，所述第一稳压二极管的负极连接所述功率开关管的输出端，第一稳压二极管的正极连接所述光电耦合器的阳极端，光电耦合器的阴极端接入参考地，光电耦合器的集电极端连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，胡亚男，王恋，
申请(专利权)人：南京快轮智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32