[发明专利]一种消除直流电源启动过冲保护电路

说明书

本发明公开了一种消除直流电源启动过冲保护电路，包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、三极管、稳压管、MOS管和软启动电容；电源Vin经第一电阻对软启动电容进行充电；软启动电容并列在稳压管的两极，稳压管的正极接地，负极连接MOS管的栅极；MOS管的源极接地，漏极连接至三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极作为输出端用于控制PWM控制器；电源同时经第二电阻连接至三极管的基极，三极管的基极同时经第一二极管接地。本发明可有效消除DC/DC电源在上电时的输出电流过冲和电压过冲，避免对电源输出后级电路的损坏。

技术领域

本发明属于电子产品领域，是一种消除直流电源启动过冲保护电路设计。

背景技术

目前开关电源为了减小输出电压脉动，一般在其输出端接有大容量的滤波电容，由于在上电瞬间该电容电压为零，所以在上电时会产生较大的电容充电电流，从而给开关电源电路造成较大的电流冲击，严重影响到开关电源的使用寿命和工作可靠性。同时在电源启动的瞬间，由于反馈环路的响应时间所限，反馈环路可视为开环，输出电压在此瞬间不受反馈环路控制，故出现过冲现象。而目前针对开关电源所采用的软启动方式，一般借助电压源对RC电路进行充电，利用电容的充电电压产生对应功率开关的PWM占空比，从而实现对开关电源输出电压的控制。对于输出电压过冲，往往采用钳位和吸收的方法，器件的过电压应力较大，电路设计成本较高。

检索的现有技术中，专利《开关电源中的过冲抑制设计电路》，授权公告号CN201860258B，其缺点是：器件的过电压应力较高，且无法对输出过电流应力进行控制。专利《一种用于开关电源的软启动电路》，授权公告号CN 207083011U，其缺点是：电路结构较复杂，不利于集成。

发明内容

电源在上电时会产生较大的电容充电电流和电压过冲，从而给开关电源电路造成较大的冲击，严重影响到开关电源的使用寿命和工作可靠性，为消除启动过冲，需要对启动时的过冲进行抑制和消除，本发明采用软启动消除方法，提供了一种简单有效的供电电路设计。

为解决上述技术问题，本发明提供一种消除直流电源启动过冲保护电路，其特征是，包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、三极管、稳压管、MOS管和软启动电容；

电源Vin经第一电阻对软启动电容进行充电；

软启动电容并列在稳压管的两极，稳压管的正极接地，负极连接MOS管的栅极；MOS管的源极接地，漏极连接至三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极作为输出端用于控制PWM控制器；

电源Vin同时经第二电阻连接至三极管的基极，三极管的基极同时经第一二极管接地。

三极管的基极经串联的第一二极管、第二二极管接地。

MOS管的漏极经第三电阻连接至三极管的基极。

稳压管的稳压电压高于MOS管的开启电压。

稳压管的稳压电压高于MOS管的开启电压4V～5V。

软启动电容连接于稳压管的负极的一端经第三二极管与第二电阻连接，使电源Vin掉电时，软启动电容经第三二极管、第二电阻和第一二极管形成的回路泄放。

本发明所达到的有益效果：

本发明设计一种对输入母线电压进行采样的软启动电路，可有效消除DC/DC电源在上电时的输出电流过冲和电压过冲，避免对电源输出后级电路的损坏。

1.电源在上电时，将PWM控制器电压反馈端钳位至零，控制器无脉宽输出；

2.系统在软启动过程结束后将钳位电路完全断开，不影响电源正常工作。电路结构相对简单，便于集成。级联二极管能有效开启三极管，过驱动MOS管能有效关闭三极管，该设计方法提高了电路的可靠性。采用此电路可降低器件的电压应力和电流应力，有利于降低电路设计成本，有效消除了DC/DC电源启动过冲。