[实用新型]一种冲击电流抑制及防反接保护电路

说明书

本实用新型公开了一种冲击电流抑制及防反接保护电路，包括模拟直流电压源、开关SS1、MOS管Q1、MOS管Q2、滤波电容C2以及驱动电路，驱动电路包括电阻R2、稳压管D2、电容C1以及电阻R1，电阻R1串联电阻R2、稳压管D2和电容C1的第一端，MOS管Q1和MOS管Q2反向串联在负极输入端和负极输出端之间，MOS管Q1和MOS管Q2的栅极与电阻R1的第二端连接；滤波电容C2设于正极输出端和负极输出端之间；功率电阻R3的一端连接电阻R2的第二端，另一端与负极输出端连接。本实用新型可以抑制开机瞬间冲击电流，同时具备防反接保护功能，选择导通电阻尽量小的MOS管以降低其正常工作时的功率损耗。

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体的说，是一种冲击电流抑制及防反接保护电路。

背景技术

在电子设备供电系统中，由于存在大量的容性器件，在供电电源开机瞬间，电容相当于短路，电容充电时会在其供电母线上产生较大的冲击电流，该冲击电流过大会损坏前级电路器件，或触发前级电源过流保护，造成后级设备不能正常工作，故需要对该冲击电流进行抑制。目前较为广泛应用的冲击电流抑制电路是串联电阻或使用负温度特性的热敏电阻。但是串联电阻会长时间工作，降低电源的整体效率；负温度特性的热敏电阻在长时间工作后温度上升，阻值下降，在热开机时会出现失效现象。也有利用MOS管的变阻区特性抑制冲击电流的方法，但该方法对MOS管的安全工作区有较高要求，选型不当则很容易损坏MOS管。同时，很多标准对用电设备的输入端有反极性要求，目前较为广泛应用的防反接保护电路是在功率回路中串联功率二极管进行防反接保护。二极管的导通压降大，不适合应用于大电流用电设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冲击电流抑制及防反接保护电路，用于解决现有技术中供电电源开机瞬间冲击电流过大以及采用功率二极管防反接导通压降较大的问题。

本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：

一种冲击电流抑制及防反接保护电路，包括模拟直流电压源和开关SS1，开关SS1的两端连接模拟直流电压源的正极输入端和正极输出端，还包括MOS管Q1、MOS管Q2、滤波电容C2以及驱动电路，所述驱动电路包括电阻R2、稳压管D2、电容C1以及电阻R1，所述电阻R1的第一端连接所述模拟直流电压源的正极输出端，电阻R1的第二端串联所述电阻R2、稳压管D2和电容C1的第一端，所述MOS管Q1和MOS管Q2反向串联在模拟直流电压源的负极输入端和负极输出端之间，MOS管Q1和MOS管Q2的栅极与电阻R1的第二端连接；电阻R2、稳压管D2和电容C1的第二端连接在所述MOS管Q1和MOS管Q2之间；所述滤波电容C2设于所述模拟直流电压源的正极输出端和负极输出端之间；还包括功率电阻R3，所述功率电阻R3的一端连接电阻R2的第二端，另一端与模拟直流电压源的负极输出端连接。

整个电路具有瞬态与稳态两种工作状态，其中输入端上电过程属于瞬态工作状态，之后则属于稳态工作状态。

在稳态工作状态时，电阻R1与电阻R2形成分压电路，电阻R2两端的电压用于驱动MOS管稳态导通工作，稳压管D2用于钳位电阻R2两端的电压，避免MOS管Q1和MOS管Q2的G-S两端电压过高而损坏，起到保护MOS管的作用。稳态工作状态下，MOS管Q1和MOS管Q2完全导通，且后端设备正常工作；

在瞬态工作状态下，当开关SS1突然闭合时，电阻R1与电容C1形成RC充电电路，给并联在两个MOS管G-S端的电容C1充电，电容C1两端的电压为两个MOS管的驱动电压，由于RC充电电路具有电压延时效果，因此MOS管的驱动电压将会缓慢上升，MOS管将延迟导通，延迟时间由电阻R1和电容C1的时间常数确定。在MOS管导通之前这个过程中电源通过功率电阻R3以及防反接保护的MOS管Q2的体二极管对后端滤波电容C2进行充电，进而抑制启动冲击电流。并能够通过调节MOS管的RC充电时间常数，使得MOS管接近于零电压导通，降低MOS管导通时的电流应力，使得MOS管选型时不再受安全工作区的限值，又能保证后级电源模块启动之前将MOS管完全导通。