[发明专利]一种浪涌抑制电路和浪涌抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种浪涌抑制电路和浪涌抑制方法。

背景技术

许多测试设备在对测试对象进行测试时，需要向被测件供电。由于被测件的供电端往往加有非常大的电容(＞10000uF)，当电源接通时，会产生非常大的浪涌冲击电流，导致供电电源瞬间进入过流保护状态，电源电压下降，致使测试设备掉电、复位、重启。不但造成用户使用不便，还降低了测试设备的可信度和可靠性。该过程的等效框图见图1，图中曲线A为输入电压线，曲线B为输出电压线。从图1中可以明显看出，当大电容负载接入供电主回路时，会造成供电电源过流保护，导致输出电压下降，直到负载电容充电完成，浪涌电流小于供电电源最大供电电流时，供电电源恢复正常。

为了减小浪涌冲击电流，传统的方法是在供电回路中串入NTC电阻R，如图2所示，当NTC电阻R在冷态时阻值较大，在开机瞬间可以对浪涌电流进行抑制，在正常工作时，由于NTC电阻R中有电流流过，电阻体发热，电阻阻值变小，供电电源向用电设备正常供电。

这种电路存在以下问题：

1、电阻的存在增加了额外功耗，系统可靠性降低

由于NTC电阻不可能无限小，因而在用电设备正常工作时仍会消耗一定的功率，维持NTC电阻R的温度。不但造成能源的浪费，而且由于NTC电阻R在较高温度工作时较易损坏，使系统的可靠性降低。

2、不适用于较长时间的冲击电流

当负载端输入电容特别大时，由于在一定时间内，NTC电阻R的阻值已减小，无法对持续的浪涌冲击电流进行抑制，导致浪涌冲击抑制电路失效，影响系统的可靠性。

3、不适用于短时间内频繁开/关机电路

由于NTC电阻R的热惰性，当测试系统需要频繁开/关被测件供电电路时，由于NTC电阻R的阻值未恢复，起不到浪涌电流抑制作用，无法保证系统安全。

4、无法确定准确的浪涌电流抑制值

由于NTC电阻R的阻值和温度的相关性及NTC电阻R制造时的工艺偏差，使得在浪涌抑制电路设计和调试时无法确定合理的浪涌电流抑制值，只能通过调试时具体验证，来确定NTC电阻R的大致范围。并且当环境温度大范围变化时，这种电路根本无法满足要求。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种抑制浪涌冲击电流能准确确定、不受环境温度变化影响的浪涌抑制电路和浪涌抑制方法，同时具有自身功耗小、能耐受长时间浪涌电流冲击、在短时间内可频繁开/关机的特点。

本发明的技术方案是：

一种浪涌抑制电路，包括浪涌抑制单元和电子开关K；其特殊之处在于：

还包括续流二极管D、电流检测电路和比较器；

所述浪涌抑制单元为浪涌抑制电感L；

所述电子开关K和浪涌抑制电感L依次串联接在供电电源和用户负载之间的主回路上；

所述续流二极管D的负极接在所述电子开关K和浪涌抑制电感L之间的主回路上，续流二极管D的正极接地；

所述电流检测电路的采样端接在所述续流二极管D和用户负载之间的主回路上，电流检测电路的输出端接比较器的其中一个输入端；

所述比较器的另一个输入端接基准电压，比较器的输出信号控制所述电子开关K的通断。

进一步地，上述浪涌抑制电路还包括设置在所述电子开关K和比较器之间的控制电路；所述控制电路的一个输入端接所述比较器的输出端，控制电路的另一个输入端接用于提供开机信号的开关S，控制电路的输出端接所述电子开关K的控制端。

进一步地，上述电流检测电路为差分电路,包括检测电阻R和放大器；所述检测电阻R串联接在供电电源和浪涌抑制电感L之间的主回路上，并位于续流二极管D和浪涌抑制电感L之间；所述放大器的两个输入端分别接检测电阻R的两端，输出端接所述比较器的其中一个输入端。

进一步地，上述检测电阻R采用毫欧级电阻。

进一步地，上述比较器采用窗口比较器；上述电子开关K采用高速电子开关，可在高频状态下反复动作，其开关频率为几KHz到几百KHz。

进一步地，上述续流二极管D采用快恢复二极管。

本发明同时提供了一种利用上述浪涌抑制电路对浪涌进行抑制的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将电子开关K导通；

2)采集主回路电流将其转换为电压信号并放大；