專利名稱：具有突波抑制電路的電源供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種突波電流抑制電路，尤其涉及一種應(yīng)用于通訊網(wǎng)絡(luò)中的具有突波電流抑制電路的電源供應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路調(diào)制解調(diào)器(ADSLModem)、線纜調(diào)制解調(diào)器(Cable Modem)、數(shù)字機(jī)頂盒(Set-top Box)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都需要電源供應(yīng)裝置，用于將市電電源交流電壓(例如中國(guó)大陸地區(qū)為220V，北美地區(qū)為110V。)轉(zhuǎn)換為適于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作的直流電壓。然，在電源供應(yīng)裝置最初導(dǎo)通時(shí)，由于電容效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)期的瞬間電流，即突波電流(inrush current)。突波電流瞬間最大值可造成保險(xiǎn)絲、開(kāi)關(guān)等元件的損壞，進(jìn)而降低元件的使用壽命，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，需提供一種電源供應(yīng)裝置，其采用突波電流抑制電路，抑制電源供應(yīng)裝置中所產(chǎn)生的突波電流，延長(zhǎng)元件的使用壽命，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電的穩(wěn)定性。
一種電源供應(yīng)裝置，用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于負(fù)載工作的直流信號(hào)。電源供應(yīng)裝置包括變壓電路、整流電路以及突波電流抑制電路。變壓電路用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。整流電路連接于變壓電路，用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為整流信號(hào)。突波電流抑制電路連接于整流電路，用于抑制電源供應(yīng)裝置中所產(chǎn)生的突波電流，突波抑制電路包括分壓電阻以及濾波電容。其中，濾波電容與分壓電阻串行連接。
本發(fā)明電源供應(yīng)裝置采用突波電流抑制電路，抑制電路中產(chǎn)生的突波電流，并把接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，使之具有穩(wěn)定的輸出信號(hào)輸出至負(fù)載，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

圖1為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置的模塊圖。
圖2為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置的具體電路圖。
圖3為本發(fā)明圖2電源供應(yīng)裝置的波形圖。
具體實(shí)施方式圖1所示為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置1的模塊圖。電源供應(yīng)裝置1包括變壓電路10、整流電路11以及突波電流抑制電路12。
變壓電路10用于接收輸入信號(hào)Vin，并將輸入信號(hào)Vin轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。在本實(shí)施方式中，輸入信號(hào)Vin為市電源信號(hào)。整流電路11連接于變壓電路10，用于將變壓電路10輸出的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為整流信號(hào)。在本實(shí)施方式中，整流信號(hào)為漣波(ripple)信號(hào)，這種漣波信號(hào)為單一方向的弦波信號(hào)。突波電流抑制電路12連接于整流電路，用于抑制電源供應(yīng)裝置1中所產(chǎn)生的突波電流，并將接收到的整流信號(hào)進(jìn)行濾波處理，輸出直流信號(hào)Vout至負(fù)載。在本實(shí)施方式中，突波電流抑制電路12不僅能抑制電路中的突波電流，也能濾掉整流信號(hào)中殘存的交流成分，輸出比較平滑的直流信號(hào)Vout至負(fù)載，維持負(fù)載正常工作。在本實(shí)施方式中，負(fù)載可以是ADSL Modem、Cable Modem、機(jī)頂盒等等。
圖2所示為本發(fā)明電源供應(yīng)裝置1的具體電路圖。變壓電路10主要包括變壓器T，變壓器T包括一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組。一次側(cè)繞組作為電源供應(yīng)裝置1的輸入端，用于接收市電電源的弦波信號(hào)。二次側(cè)繞組連接于整流電路11。在本實(shí)施方式中，變壓器T的二次側(cè)繞組的線圈匝數(shù)小于一次側(cè)繞組的線圈匝數(shù)。當(dāng)一次側(cè)繞組接收市電電源的弦波信號(hào)Vin時(shí)，流通電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)亦會(huì)流過(guò)二次側(cè)繞組，產(chǎn)生低壓交流信號(hào)V1，并輸出至整流電路11。
圖2所示整流電路11為全波整流電路。整流電路11包括二極管D1、D2、D3及D4。其中，二極管D1的陰極與二極管D2的陽(yáng)極共同連接至變壓器T的二次側(cè)繞組的高壓端。二極管D3的陽(yáng)極與二極管D4的陰極共同連接至變壓器T的二次側(cè)繞組的低壓端。且，二極管D2的陰極與二極管D3的陰極相連，二極管D1的陽(yáng)極與二極管D4的陽(yáng)極相連。這樣，二極管D1、D2、D3及D4構(gòu)成橋式全波整流電路。在本實(shí)施方式中，整流電路11是將變壓電路10輸出的低壓交流信號(hào)V1整流后輸出。在本發(fā)明其它實(shí)施方式中，整流電路11亦可為半波整流電路。
突波電流抑制電路12連接于整流電路11，用于抑制電源供應(yīng)裝置1中所產(chǎn)生的突波電流。突波抑制電路12包括分壓電阻R1以及濾波電容C1，其中，濾波電容C1與分壓電阻R1串行連接于二極管D1的陽(yáng)極與二極管D2的陰極之間。突波電流抑制電路12利用濾波電容C1的充、放電特性使得整流信號(hào)變成平穩(wěn)的直流信號(hào)Vout，并輸出至負(fù)載。在本實(shí)施方式中，負(fù)載包括儲(chǔ)能電容C2，其連接于二極管D1的陽(yáng)極與二極管D2的陰極之間。突波電流抑制電路12通過(guò)分壓電阻R1能增加濾波電容C1的等效阻抗，來(lái)達(dá)到突波電流抑制作用。
在本實(shí)施方式中，濾波電容C1根據(jù)公式i(t)＝V/R×e-t/RC(其中，R為突波抑制電路12的等效電阻)向負(fù)載放電。當(dāng)t＝0時(shí)，即濾波電容C1對(duì)負(fù)載中的儲(chǔ)能電容C2進(jìn)行初供電的瞬間，i(0)＝V/R。此時(shí)，若分壓電阻R1不存在，即電阻R為濾波電容C1的等效阻抗，由于等效阻抗很小，可忽略不計(jì)。故，電源供應(yīng)裝置1產(chǎn)生的電流值i(0)無(wú)限大，這個(gè)瞬時(shí)電流i(0)即為突波電流。若分壓電阻R1存在，電阻R的阻值為分壓電阻R1的阻值與濾波電容C1等效阻抗之和，則電阻R阻值增大，使得流向負(fù)載的電流減小，達(dá)到抑制突波電流的作用。在本實(shí)施方式中，分壓電阻R1的電阻值在0至1.5歐姆之間。
圖3所示為圖2所示電源供應(yīng)裝置1的波形圖。其中，V1為變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓的波形圖，Vout為突波電流抑制電路12輸出端電壓的波形圖(忽略二極管D1、D2、D3、D4內(nèi)阻)。其中，虛線為整流電路11的輸出端電壓的波形圖。在本實(shí)施方式中，整流電路11輸出電壓的波形為單一方向的弦波波形。
當(dāng)變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓V1在0至π/2時(shí)間內(nèi)，整流電路11的二極管D2、D4導(dǎo)通，電壓V1一部分向負(fù)載提供電能，一部分對(duì)濾波電容C1進(jìn)行充電。當(dāng)濾波電容C1充電至π/2時(shí)，電壓Vout大于二次側(cè)繞組兩端電壓V1，因此，二極管D2、D4截止，且濾波電容C1開(kāi)始向負(fù)載放電。
在π/2至t1時(shí)間內(nèi)，濾波電容C1緩慢放電，因此，突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout亦緩慢下降。當(dāng)在π至t1時(shí)間內(nèi)，變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓V1為負(fù)半周期，且其輸出端電壓V1的絕對(duì)值小于突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout。因此，二極管D1、D2、D3、D4均截止。
當(dāng)變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓V1的絕對(duì)值大于突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout時(shí)，即在t1至3π/2時(shí)間內(nèi)，整流電路11的二極管D1、D3導(dǎo)通，電流再次對(duì)濾波電容C1進(jìn)行充電。當(dāng)濾波電容C1充電至3π/2時(shí)間時(shí)，突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout大于變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓V1的絕對(duì)值。因此，二極管D1、D3截止，且濾波電容C1開(kāi)始向負(fù)載放電。
在3π/2至t2時(shí)間內(nèi)，濾波電容C1緩慢放電，因此，突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout亦緩慢下降。二極管D1、D2、D3、D4均截止。直到變壓器T的二次側(cè)繞組兩端電壓V1的絕對(duì)值大于突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout時(shí)，整流電路11的二極管D2、D4導(dǎo)通，電流再次對(duì)濾波電容C1進(jìn)行充電。濾波電容C1如此不斷充電及放電，即可得到突波電流抑制電路12輸出端電壓Vout波形。
本發(fā)明的突波電流抑制電路12利用分壓電阻R1增加突波電流抑制電路12的等效電阻R，來(lái)達(dá)到突波電流抑制作用。且，濾波電容C1的充、放電使得整流信號(hào)變成平穩(wěn)的直流信號(hào)Vout，輸出至負(fù)載。
權(quán)利要求
1.一種電源供應(yīng)裝置，用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于負(fù)載工作的直流信號(hào)，其特征在于所述電源供應(yīng)裝置包括變壓電路，用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)；整流電路，連接于變壓電路，用于將所述交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為整流信號(hào)；以及突波電流抑制電路，連接于整流電路，用于抑制電源供應(yīng)裝置中所產(chǎn)生的突波電流，所述突波抑制電路包括分壓電阻；以及濾波電容，與分壓電阻串行連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述變壓電路包括變壓器，其包括一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組。
3.如權(quán)利要求2所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述整流電路包括第一二極管；第二二極管，其陽(yáng)極與第一二極管的陰極相連，且共同連接至變壓器二次側(cè)繞組的高壓端；第三二極管，其陰極與第二二極管的陰極相連；以及第四二極管，其陰極與第三二極管的陽(yáng)極相連，且共同連接至變壓器二次側(cè)繞組的低壓端，其陽(yáng)極與第一二極管的陽(yáng)極相連。
4.如權(quán)利要求3所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述濾波電容與分壓電阻串行連接于第一二極管的陽(yáng)極與第二二極管的陰極之間。
5.如權(quán)利要求3所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述負(fù)載更包括儲(chǔ)能電容，其連接于第一二極管的陽(yáng)極與第二二極管的陰極之間。
6.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述整流電路為全波整流電路或半波整流電路。
7.如權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)裝置，其特征在于所述分壓電阻的電阻值介于0至1.5歐姆之間。
全文摘要
一種電源供應(yīng)裝置，用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于負(fù)載工作的直流信號(hào)。電源供應(yīng)裝置包括變壓電路、整流電路以及突波電流抑制電路。變壓電路用于將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。整流電路連接于變壓電路，用于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為整流信號(hào)。突波電流抑制電路連接于整流電路，用于抑制電源供裝置中所產(chǎn)生的突波電流，突波抑制電路包括分壓電阻以及濾波電容。其中，濾波電容與分壓電阻串行連接。本發(fā)明電源供應(yīng)裝置采用突波電流抑制電路，抑制電路中產(chǎn)生的突波電流，并把接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，使之具有穩(wěn)定的輸出信號(hào)輸出至負(fù)載，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H02M1/14GK101043185SQ200610034748
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月25日
發(fā)明者王信雄, 楊舜丞, 江國(guó)維 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司