突波电流抑制电路制造技术

本发明专利技术是关于一种突波电流抑制电路，是介于一直流电压与一负载之间，该负载具有一并联的储能电容，该突波电流抑制电路包含：一第一限流电路，是包含一第一电阻、一第一受控开关及一第二受控开关，其中该第一电阻与该第一受控开关串联，且该第二受控开关与该第一电阻及该第一受控开关并联；一第二限流电路，是包含一第二电阻及一第三受控开关一电容器，其中该第二电阻与该第三受控开关并联且与一储能电容器串联；其中，该第二限流电路与一系统储能电容并联，且该第一限流电路与该直流电压及该第二限流电路相连。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种突波电流抑制电路，尤指一种应用于通信电源系统中的电源输入模块的突波电流抑制电路。附图说明图1显示现有技术中应用于直流电源的突波电流抑制电路(InrushLimiting Current)，于输入直流电压U与系统(包含一负载及一并联的系统储能电容器Cs)之间连接一电阻R、一受控开关SW及一电容器C以完成抑制突波的功能。当电源供应器的电源导通初始，电阻R进行初步的限流功能，由于此时电容器C尚未开始充电，因此整体电流值相当高，故可能损及电源供应器上的电子组件；接着，电容器C充电完成且电流亦降低，然而其值依然甚高，故造成电组R持续发出大量的热；最后，使诸如继电器(Relay)的受控开关SW导通，以达到使电流旁路(bypass)电阻R的效果，防止在R散热导致整体效率降低的情形，然而此方式的缺点在于继电器的特性为持续处于导通时容易毁损，且继电器导通的瞬间亦产生另一形式的突波，造成整体电源供应器容易损坏。本专利技术的另一目的是提出一种突波电流抑制电路，其输入电压与负载之间的能耗甚低，可应用于诸如网络系统等要求能耗低的受电设备。本专利技术一方面提出一种突波电流抑制电路，是介于一直流电压与一负载之间，该负载具有一并联的储能电容，该突波电流抑制电路包含一第一限流电路，是包含一第一电阻、一第一受控开关及一第二受控开关，其中该第一电阻与该第一受控开关串联，且该第二受控开关与该第一电阻及该第一受控开关并联；一第二限流电路，是包含一第二电阻及一第三受控开关一电容器，其中该第二电阻与该第三受控开关并联且与一储能电容器串联；其中，该第二限流电路与一系统储能电容并联，且该第一限流电路与该直流电压及该第二限流电路相连；借以，当该检测到该直流电压时，使该第一受控开关导通；当该负载二端的电压达到一第一门限值时，使该第二受控开关导通，进而旁路该第一电阻；当该电容器的电压达到一第二门限值时，使该第三受控开关导通，进而旁路该第二电阻。如所述的突波电流抑制电路，其中该负载主要为直流-直流转换器(DC/DC Converter)。如所述的突波电流抑制电路，其中该第一受控开关选自包含继电器开关(relay)、二极管晶体管(bipolar transistor)或金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)的族群。如所述的突波电流抑制电路，其中该第二受控开关是为金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)。如所述的突波电流抑制电路，其中该第三受控开关是为金属氧化半导体场效晶体管(MOSFET)。如所述的突波电流抑制电路，其中该第一门限值是为该直流电压值的30％至80％。如所述的突波电流抑制电路，其中该第一门限值是为该直流电压值的50％至70％。如所述的突波电流抑制电路，其中该第二门限值是为该直流电压值的70％至100％。如所述的突波电流抑制电路，其中该第二门限值是为该直流电压值的80％至100％。如所述的突波电流抑制电路，其中该第二门限值是为该电容器最大可充电量的80％至100％。如所述的突波电流抑制电路，其中该第二受控开关是以软激活方式导通。如所述的突波电流抑制电路，其中该第三受控开关是以软激活方式导通。本专利技术另一方面提出一种突波电流抑制电路，是介于一直流电压与一负载之间，该负载具有一并联的储能电容，该突波电流抑制电路包含一第一限流电路，是包含一第一电阻、一第一受控开关及一第二受控开关，其中该第一电阻与该第一受控开关串联，且该第二受控开关与该第一电阻及该第一受控开关并联；一第二限流电路，是包含一第二电阻及一第三受控开关一电容器，其中该第二电阻与该第三受控开关并联且与一储能电容器串联；其中，该第二限流电路与—系统储能电容并联，且该第一限流电路与该直流电压及该第二限流电路相连；借以，当该检测到该直流电压时，使该第一受控开关导通；当该负载二端的电压达到一第一门限值时，使该第二受控开关软激活导通，进而旁路该第一电阻；当该电容器的电压达到一第二门限值时，使该第三受控开关软激活导通，进而旁路该第二电阻。综上所述，本专利技术是借由二电阻R1、R2，三受控开关Q1、Q2、Q3及一储能电容器C1，以缓激活方式达成抑制突波的功能。故可免除现有技术中能耗大及组件易受损的缺点。本专利技术的突波电流抑制电路包含一第一限流电路21及一第二限流电路22。第一限流电路21由第一电阻R1、第一受控开关Q1及第二受控开关Q2，其中一电阻R1与第一受控开关Q1串联，且二受控开关Q2与第一电阻R1及第一受控开关Q1并联。第二限流电路22则由第二电阻R2、第三受控开关Q3及储能电容器C1所构成，其中第二电阻R2与第三受控开关Q3并联且与储能电容器C1串联。第二限流电路22与系统储能电容器Cs并联，且第一限流电路21与直流电压的输入端X1及第二限流电路22相连。在本专利技术中，受控开关Q2及Q3较佳是为MOSFET(金属氧化半导体场效晶体管)，Q1则为一般的继电器开关(relay)、二极管晶体管(bipolartransistor)或MOSFET。在本专利技术中，负载可为一般需要直流电源的电器设备，例如调制解调器、打印机、笔记型计算机或直流-直流转换器(DC/DC Converter)，其中以直流-直流转换器为最佳。图3(a)至(d)分别显示本专利技术突波电流抑制电路的运作机制。请看图3(a)，当检测到电源时，首先使第一受控开关Q1导通(Q2及Q3为断路)，此时第一电阻R1及第二电阻R2达到初步限流的功能，且储能电容器C1以及系统储能电容器Cs进行初步充电。由于通过R1、R2及储能电容器C1的电流较现有技术中仅用一个电阻R1为小，故可降低电阻器散热并且可延长储能电容器C1的使用寿命。接着，如图2(b)所示，当负载二端(或系统储能电容器Cs二端)的电压Vo达到一第一门限值时，则第二受控开关Q2进行软激活(soft turn-on)，此时第二开关Q2随着时间以一定斜率开启，可避免现有技术中的继电器开关SW立即开启所造成另外的突波干扰；当第二受控开关Q2完全开启时可旁通电阻R1，故可降低整体能耗，且由于储能电容器C1此时已充电至一定规模，故通过第二电阻R2的电流亦会降低。在本专利技术中，该第一门限值较佳是为输入直流电压值U的30％至80％，且更佳为直流电压值U的50％至70％。在图3(c)，当储能电容器C1充电的电压达一第二门限值时，则第三受控开关Q3进行软激活，当第三受控开关Q3完全开启时可旁通第二电阻R2，而降低整体能耗(参阅图3(d))。在本专利技术中，第二门限值是为直流电压值U的70％至100％，更佳为直流电压值U的80％至100％，最佳为全充满。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种突波电流抑制电路，是介于一直流电压与一具有一并联的储能电容的负载之间，其特征在于包含：一第一限流电路，是包含一第一电阻、一第一受控开关及一第二受控开关，其中该第一电阻与该第一受控开关串联，且该第二受控开关与该第一电阻及该第一受控开关 并联；一第二限流电路，是包含一第二电阻及一第三受控开关一电容器，其中该第二电阻与该第三受控开关并联且与一储能电容器串联；其中，该第二限流电路与一系统储能电容并联，且该第一限流电路与该直流电压及该第二限流电路相连；借以，当该检测到 该直流电压时，使该第一受控开关导通；当该负载二端的电压达到一第一门限值时，使该第二受控开关导通，进而旁路该第一电阻；当该电容器的电压达到一第二门限值时，使该第三受控开关导通，进而旁路该第二电阻。

【技术特征摘要】
1.一种突波电流抑制电路，是介于一直流电压与一具有一并联的储能电容的负载之间，其特征在于包含一第一限流电路，是包含一第一电阻、一第一受控开关及一第二受控开关，其中该第一电阻与该第一受控开关串联，且该第二受控开关与该第一电阻及该第一受控开关并联；一第二限流电路，是包含一第二电阻及一第三受控开关一电容器，其中该第二电阻与该第三受控开关并联且与一储能电容器串联；其中，该第二限流电路与一系统储能电容并联，且该第一限流电路与该直流电压及该第二限流电路相连；借以，当该检测到该直流电压时，使该第一受控开关导通；当该负载二端的电压达到一第一门限值时，使该第二受控开关导通，进而旁路该第一电阻；当该电容器的电压达到一第二门限值时，使该第三受控开关导通，进而旁路该第二电阻。2.如权利要求1所述的突波电流抑制电路，其特征在于所述负载是为直流-直流转换器。3.如权利要求1所述的突波电流抑制电路，其特征在于所述第一受控开关选自包含继电器开关、二极管晶体管或金属氧化半导体场效晶体管的族群。4.如权利要求1所述的突波电流抑制电路，其特征在于所述第二受控开关是为金属氧化半导体场效晶体管。5.如权利要求1所述的突波电流抑制电路，其特征在于所述第三受控开关是为金属氧化半导体场效晶体管。6.如权利要求1所述的突波电流抑制电路，其特征在于所述第一门限值是为该直流电压值的30％至8...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘光华，许智明，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]