[发明专利]一种简单的电源开机浪涌抑制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种简单的开机浪涌电流抑制电路。更具体地说，本发明涉及一 种控制简单、不需电流检测的开机浪涌电流抑制电路。

背景技术

开关电源一般在输入侧都采用大电容滤波获得高压直流,因此开关开通时, 电网电压瞬时对大电容充电,造成开机浪涌电流,很可能损坏半导体元件。即使采 用功率因数校正电路,也由于BOOST拓扑的输出采用大电容,仍然无法抑制开机 浪涌。

为了提高可靠性，抑制浪涌电流，传统方法通常使用继电器、热电偶、半导 体晶闸管或类似的器件与电阻或热电偶连接，来抑制AC-DC电路中的浪涌电流。 在这些方法中，输入侧串入热电偶最简单，成本最低。但是热电偶的电阻值会随 着温度的降低而升高，尤其当电源工作环境温度极低时，热电偶的在正常工作时 会产生很大的损耗，降低效率。

输入侧采用串联可控硅（SCR）可以消除温度的影响，在现有技术中，如图 1所示为一种浪涌抑制电路（US.Patent NO.5202819），热电偶6为串联元件， 会导致输入侧的额外功耗。另外电路中使用“过零检测器4”来驱动两个可控硅 整流器5，当网侧电流不稳定时，需要一个大电容提供能量，这样增加了成本和 产品空间。如图2所示为另一种浪涌抑制电路（US.Patent NO.5715154），使用 一个串联元件—半导体晶闸管22，增加了功耗，且功耗与输入电流成正比，所 以不适用于高功率电路。如图3所示为又一种浪涌抑制电路，存在的缺点与图2 中的相似。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足而提供一种可靠、高 效的浪涌抑制电路，可用于高功率电路冷启动或热启动或网侧电流波动的情况。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电源开机浪涌抑制 电路，包括主电路、可控硅浪涌抑制电路，所述的主电路为由电感L1、二极管 D2、电容C4和开关管Q2组成的BOOST功率变换电路，电感L1的一端接输入 正端，另一端接二极管D2的阳极和开关管Q2的漏极，电容C4的负端接开关管 Q2的源极和地，其特征在于所述的可控硅浪涌抑制电路包括可控硅Q1、启动电 阻R2和可控硅延时触发电路，可控硅Q1的阳极接二极管D2的阴极和启动电阻 的R2的一端，可控硅Q1的阴极接启动电阻R2的另一端和电容C4的正端，可 控硅Q1的门极接可控硅延时触发电路。

启动时，电流流经主电路电感L1、二极管D2、启动电阻R2和电容C4，启 动电阻抑制浪涌电流。电路正常工作后，可控硅延时触发电路触发可控硅Q1门 极，使之导通，同时将启动电阻R2短路。电流流经主电路电感L1、二极管D2、 可控硅Q1和电容C4。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、正常工作时SCR中流过的电流有效值小，减小了导通损耗，提高电源效 率。

2、无须电流检测就可以实现浪涌抑制，降低成本。

3、电源在极低温度工作时，效率不受开机浪涌抑制电路的影响。

4、可以用于电路热启动、冷启动或网侧电流波动的情况，还适合于高功率 应用场合。

根据本发明，一个优化的方式是所述的可控硅延时触发电路包括电阻R1、 电容C1、电容C2和驱动电源Vbias，电容C1的一端接电阻R1的一端和可控硅 Q1的门极，电容C1的另一端接电阻R1的另一端、电容C2的正端和驱动电源 Vbias的正端，驱动电源Vbias的负端接电容C2的负端和电容C4的负端。电阻 R1用来调节可控硅Q1触发电流。

根据本发明，所述的驱动电源Vbias由电感L1的副边绕组和一个二极管D4 提供，电感L1的副边绕组的一端接二极管D4的阳极，另一端接电容C2的负端； 二极管D4的阴极接电容C2的正端。

根据本发明，所述的驱动电源Vbias由电感L1的副边绕组和一个包括电容 C5、电容C6、二极管D4和二极管D5的倍压整流电路提供，电感L1的副边绕 组的一端接电容C5的一端，另一端接电容C2的负端、二极管D4的阳极和电容 C6的一端；电容C5的另一端接二极管D4的阴极和二极管D5的阳极；二极管 D5的阴极接电容C6的另一端和电容C2的正端。