[发明专利]一种防止大容量电容上电过流的装置

说明书

技术领域

本专利涉及一种计算机应用技术，具体地说是一种防止大容量电容上电过流的装置。

技术背景

由于系统的复杂度越来越高，在掉电过程中，系统在保存重要数据或处理重要业务需要持续工作越长，因而需要电源持续稳定，与电池相比较，大容量电容具有成本低、可靠性等优点，得到广泛应用，但由于大容量电容瞬间充电电流很大，会对电源造成冲击，造成电源过流保护或损坏，因而，大电容在计算机电源上的广泛应用还存在一些未解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以防止大容量电容上电过流的问题，具有限流充电电路简洁、可靠性高、成本低，同时不会造成过多能量损耗。

本发明的可以防止大容量电容上电过流的装置，包括充电限流电路、切换电路、放电电路，电路结构是由二极管D1、D2、电阻R1、电容C1组成，二极管D1、D2的负极并接电源输出端5V，二极管D1的正极接电源输入端5V_IN，电阻R1并接二极管D2，二极管D2的正极串接电容C1接地，充放电步骤如下：

1)充电限流电路是由电阻R1组成：上电过程中电源通过限流电阻向大容量电容充电，将充电电流限制在电源承受范围之内，随着充电过程进行，充电电流逐渐减少，大容量电容C1两端电压逐步抬高至5V，直至充满；

2)切换电路是由D1、D2组成：在上电过程中和电容C1充满后，由于5V_IN电压高于大容量电容C1电压，D1饱和D2断开，系统设备由5V_IN供电；

3)放电电路是由电容C1和肖特基二极管D2组成：在输入电源5V_IN掉电后，输入电源5V_IN电压低于电容C1电压，大容量电容C1通过肖特基二极管D2向系统设备供电，利用肖特基二极管D2压降和阻抗小的特点，将大容量电容C1中的绝大部分能量释放到系统设备中，有效延长系统设备掉电保护时间。

本发明的有益效果是，结构简单，设计合理，可完全避免使用大容量电容时大容量电容的瞬间充电电流增大，对系统设备电源造成冲击，造成电源过流保护或损坏，可以延长电源和大容量电容的使用寿命，提高系统的可靠性。

附图说明：

图1是防止大容量电容上电过流的方法的电路工作原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的防止大容量电容上电过流的方法作进一步描述。

如附图所示，本发明的电路结构是由二极管D1、D2、电阻R1、电容C1组成，二极管D1、D2的负极并接5V输出端，二极管D1的正极接5V的输入端，电阻R1并接二极管D2，二极管D2的正极串接电容C1接地。在上电过程中，电源5V通过限流电阻R1向大容量电容C1充电，其充电电流会限制5V/(R1+R_电容)范围之内，充电电流逐渐减少，大容量电容C1两端电压逐步抬高至5V，直至充满。如无限流电阻R1，由于大容量电容的内阻R_电容很小，瞬间充电电流5V/R_电容会很大，给电源带来很大冲击，往往造成电源过流保护或损坏。

在上电过程中和电容C1充满后，由于5V_IN高于大容量电容C1电压，系统由5V_IN供电，D1饱和，D2断开，在电源5V_IN掉电过程中，5V_IN电源电压开始低于电容C1电压，系统由大容量电容C1供电。

在5V_IN掉电过程中，大容量电容C1通过肖特基二极管D2向系统供电，肖特基二极管D2压降和阻抗很小，因而大容量电容C1可将绝大部分能量释放到系统中，从而延长系统掉电保护时间。

5V_IN连接D1的阳极，D1的阴极5V，同时连接D2的阳极，D2的阴极连接C1的正极，R1电阻连接5V和C1的正极，C1的负极接地。