一种可变时间容性负载限流模块制造技术

本发明专利技术公开了一种可变时间容性负载限流模块，该模块被用于串联于供电电源和容性负载之间，包括输入端Vin，输出端Vo，电源地端GND，控制端Ctrl，串联于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的限流电阻Rs，以及工作开关；所述输入端Vin和所述输出端Vo之间用于容性负载连接，供电电源经所述输入端Vin接入模块。本发明专利技术提供的模块可以允许容性负载具有较大的电容量，又可以减小容性负载上电时的冲击电流，允许较长的预充电时间。许较长的预充电时间。

【技术实现步骤摘要】
一种可变时间容性负载限流模块


[0001]本专利技术属于电子电路领域，尤其是涉及一种可变时间容性负载限流模块。

技术介绍

[0002]容性负载为了保证工作稳定性，一般在输入端并联大容量电容器，以减小输出端电压波动，电容量越大，电压波动越小，但上电时的冲击电流也越大，当用同样的限流电阻进行充电时，冲击电流持续时间也越长。
[0003]过大的冲击电流和过长的持续时间可能会造成负载开关烧坏或供电电源保护电路动作，造成整个供电系统掉电。因此，供电系统要求负载上电时冲击电流尽量小、持续时间尽量短，才能保证供电系统正常工作。
[0004]要想用电设备输出电压波动小，则需要加大用电设备的电容量，而若要用电设备上电冲击电流小、持续时间短，则需要减小用电设备的电容量，这是两个互相矛盾的要求。
[0005]再者，容性负载供电电源下电后，其电容器上储存的电荷有可能通过开关器件(比如固体继电器)对供电系统造成回灌，影响其它设备的工作。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术所存在技术问题，本专利技术提供了一种可变时间容性负载限流模块，该模块可以允许容性负载具有较大的电容量，又可以减小容性负载上电时的冲击电流，允许较长的预充电时间。
[0007]为实现本专利技术的目的，所提供的可变时间容性负载限流模块被用于串联于直流容性负载负端和供电电源地之间，包括输入端Vin，输出端Vo，电源地端GND，控制端Ctrl，串联于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的限流电阻Rs，以及工作开关K；所述输入端Vin和所述输出端Vo之间用于容性负载连接，供电电源经所述输入端Vin接入模块；
[0008]所述控制端Ctrl初始状态为接地时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为固定预充电时间方式；达到预充电时间后，所述工作开关导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式；
[0009]所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为待定预充电时间方式；当所述控制端Ctrl由悬空状态转换为接地时，且从由悬空状态转换为接地状态的时间大于预设预充电时间，所述工作开关K导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式。
[0010]在一些实施方式中，本模块还包括用于控制所述工作开关K导通、关断的控制电路，所述控制端Ctrl接所述控制电路；当所述控制端Ctrl初始状态为接地时，达到预充电时间后，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号；
[0011]当所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，且从由悬空状态转换为接地状态的时
间大于预设预充电时间，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号。
[0012]在一些实施方式中，所述控制电路包括比较器U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C2，所述比较器U1的反相输入端经所述电阻R3接所述控制端Ctrl，并经所述电阻R2接输入端Vin；同相输入端经所述电容C2接所述电源地端GND，并经电阻R4接输入端Vin；所述比较器U1的输出端用于接所述工作开关K。
[0013]在一些实施方式中，本模块还包括使所述电容C2快速放电实现复位的复位电路，所述复位电路的一输入端作为信号反馈端，用于形成于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的信号反馈；所述复位电路的另一输入端作为参考信号接入端，输出端接所述比较器U1的同相输入端；所述复位电路在反馈信号小于参考信号时对所述电源地端GND导通，使所述电容C2快速放电，当所述电容C2两端电压下降至0V时，复位完成。
[0014]在一些实施方式中，本模块还包括电压调整电路，用于将供电电源调整为稳定的固定电压VP。
[0015]本专利技术提供的模块的另一种结构包括输入端Vin，输出端Vo，电源地端GND，用于提供控制激励加载的控制端Ctrl，串联于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的限流电阻Rs，工作开关K，用于控制所述工作开关K导通、关断的控制电路，复位电路，以及电压调整电路；
[0016]所述输入端Vin和所述输出端Vo之间用于容性负载连接，供电电源经所述输入端Vin接入后经所述电压调整电路调整为稳定的固定电压VP，为所述复位电路和所述控制电路提供工作电压；
[0017]所述控制端Ctrl初始状态为接地时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为固定预充电时间方式；达到预充电时间后，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号，所述工作开关导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式；
[0018]所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为待定预充电时间方式；当所述控制端Ctrl由悬空状态转换为接地时，且从由悬空状态转换为接地状态的时间大于预设预充电时间，模块为可变预充电时间方式；所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号，所述工作开关K导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式；
[0019]所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为待定预充电时间方式；当所述控制端Ctrl由悬空状态转换为接地时，且从由悬空状态转换为接地状态的时间小于等于预设预充电时间，所述控制电路输出使所述工作开关K关断的信号，模块为待定预充电时间方式，当充电时间达到预设预充电时间后，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号，所述工作开关K导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式；
[0020]当供电电源下电，所述复位电路使所述控制电路快速放电，实现复位。
[0021]采用本技术方案，能够达到的有益效果至少包括：
[0022]1)将本模块串联于供电电源与容性负载之间时，如图1所示，当供电电源上电时，
等效开关K处于断开状态，负载电容两端电压为0，可视为短路。供电电源通过电阻Rs为负载电容充电，初始充电电流被限制在了Vin/Rs，为一固定值。因此，即使负载电容容量变大，其初始充电电流并不变大，减小了对电源的冲击，实现了允许容性负载具有较大的电容量。
[0023]2)本模块配置限流电阻，当控制端接入有效信号，供电电源上电时，先通过限流电阻对容性负载进行充电，限流电阻有效地对供电电源产生的电流进行分流，减小了容性负载上电时冲击电流。
[0024]3)由于本模块配置了限流电阻，对电流进行分流的同时允许有较长的预充电时间。
[0025]4)本模块配置复位电路，当供电电源下电时，可以有效地减小了负载电容上的电荷对预充电时间的影响。
附图说明
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变时间容性负载限流模块，其特征在于，该模块被用于串联于直流容性负载负端和供电电源地之间，包括输入端Vin，输出端Vo，电源地端GND，控制端Ctrl，串联于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的限流电阻Rs，以及工作开关K；所述输入端Vin和所述输出端Vo之间用于容性负载连接，供电电源经所述输入端Vin接入模块；所述控制端Ctrl初始状态为接地时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为固定预充电时间方式；达到预充电时间后，所述工作开关导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式；所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，供电电源上电，所述限流电阻Rs提供容性负载的充电回路，模块为待定预充电时间方式；当所述控制端Ctrl由悬空状态转换为接地时，且从由悬空状态转换为接地状态的时间大于预设预充电时间，所述工作开关K导通使所述限流电阻Rs被短接，供电电源经所述工作开关K直接提供给容性负载使容性负载正常工作，模块为供电方式。2.根据权利要求1所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，当所述控制端Ctrl初始状态为接地时，所述预充电时间为预设预充电时间。3.根据权利要求1所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，还包括用于控制所述工作开关K导通、关断的控制电路，所述控制端Ctrl接所述控制电路；当所述控制端Ctrl初始状态为接地时，达到预充电时间后，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号；当所述控制端Ctrl初始状态为悬空状态时，且从由悬空状态转换为接地状态的时间大于预设预充电时间，所述控制电路输出使所述工作开关K导通的信号。4.根据权利要求3所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，所述控制电路包括比较器U1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C2，所述比较器U1的反相输入端经所述电阻R3接所述控制端Ctrl，并经所述电阻R2接输入端Vin；同相输入端经所述电容C2接所述电源地端GND，并经电阻R4接输入端Vin；所述比较器U1的输出端用于接所述工作开关K。5.根据权利要求4所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，所述预设预充电时间等于所述电容C2两端的电压达到预定电压的充电时间。6.根据权利要求4所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，还包括使所述电容C2快速放电实现复位的复位电路，所述复位电路的一输入端作为信号反馈端，用于形成于所述输出端Vo和所述电源地端GND之间的信号反馈；所述复位电路的另一输入端作为参考信号接入端，输出端接所述比较器U1的同相输入端；所述复位电路在反馈信号小于参考信号时对所述电源地端GND导通，使所述电容C2快速放电，当所述电容C2两端电压下降至0V时，复位完成。7.根据权利要求6所述的可变时间容性负载限流模块，其特征在于，所述复位电路包括二极管D2、电阻R7和比较器U2，所述二极管D2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵笃良，翟耀华，郭建章，韦跃武，罗海洋，林永，王承贵，文仁俊，洪浩，
申请(专利权)人：贵州振华群英电器有限公司国营第八九一厂，
类型：发明
国别省市：