專利名稱：開關(guān)電源限浪涌模塊及開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)電源限浪涌模塊及開關(guān)電源，屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，開關(guān)電源的應(yīng)用越來越廣泛，伴隨著控制設(shè)備的精度要求，對(duì)開關(guān)電源的要求也越來越高。開關(guān)電源的特點(diǎn)就是省去了工頻變壓器，使體積變的越來越小。但是帶來了一個(gè)缺點(diǎn)，市電不經(jīng)工頻變壓器直接整流濾波造成了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。開關(guān)電源前級(jí)濾波電容一般都是400V耐壓，整流后的高壓直接給電容充電瞬間，電容相當(dāng)于 者空氣開關(guān)跳閘，更嚴(yán)重的會(huì)燒壞前級(jí)供電設(shè)備。現(xiàn)有的開關(guān)電源里面都加有浪涌抑制措施，但是都有缺陷，現(xiàn)有的限浪涌措施有以下幾種I)，在濾波電容與整流橋之間或者整流橋之前加負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，上電瞬間，熱敏電阻阻值很大，大概在10歐姆左右，限制了電容充電的電流在幾十安培左右，抑制了浪涌電流對(duì)前級(jí)設(shè)備的沖擊，當(dāng)NTC工作了一段時(shí)間后，由于熱量的積累，阻值變得很小，降低了整體功耗。直接用熱敏電阻NTC，由于NTC自身的限制，通流量不是很大，這種限浪涌方式只能用在小功率開關(guān)電源上。特別是軍品電源的應(yīng)用上缺陷更突出，如果只有NTC的話，低溫時(shí)阻值會(huì)變的很大，在這種情況下電源容易出現(xiàn)輸入低拉偏的時(shí)候工作不正常，更降低了電源的效率。在I)的基礎(chǔ)上，在電阻兩端并一可控硅，可控硅的觸發(fā)端受后級(jí)開關(guān)電源控制，開關(guān)電源啟動(dòng)后，可控娃導(dǎo)通工作。電阻只有在啟動(dòng)瞬間起作用。由于輸出建立時(shí)間比輸入濾波電容充電所用時(shí)間要短，導(dǎo)致當(dāng)輸入濾波電容還未充滿電時(shí)，可控硅即導(dǎo)通，可控硅直接導(dǎo)通造成NTC過早的失去作用，這樣會(huì)造成二次浪涌電流的出現(xiàn)。在2)的基礎(chǔ)上，把NTC換成普通的水泥電阻。把NTC換成水泥電阻，由于水泥電阻沒有NTC的負(fù)溫度特性，可以稍微減緩二次浪涌電流的出現(xiàn)，但是不能從根本上消除，而且水泥電阻的體積比NTC要大的多，不但增加了開關(guān)電源的體積，而且安裝起來不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種開關(guān)電源限浪涌模塊及開關(guān)電源。一種開關(guān)電源限浪涌模塊，包括熱敏電阻(R16)、電容(Cl)、可控基準(zhǔn)(Q2)和控制級(jí)延時(shí)電路；控制級(jí)延時(shí)電路包括可控硅(Ql)、電阻(Rl)、電阻(R2)、電阻(R3)、電阻(R4)、電阻(R5)、電阻(R6)、電阻(RlO)、電阻(Rll)、電容(C3)、電容(C4)、電容(C5)、電容(C6)、電容(C7)、二極管(D2)，TL431的參考極對(duì)正接到(R3)、(R4)，通過(Rl)、(R2)到地，陽極直接接到地，陰極通過電阻(R5)、電阻(R6)、電阻(RlO)、電阻(RH)接到正，電阻(R5)、電阻(R6)、電阻(RlO)、電阻(Rll)阻值相等，電阻(R5)、電阻(R6)并聯(lián)、電阻(RlO)、電阻(Rll)并聯(lián)，并聯(lián)后串聯(lián)。一種開關(guān)電源，包含所述的開關(guān)電源限浪涌模塊。本實(shí)用新型不但從電路上改進(jìn)了原有電路的缺陷，在結(jié)構(gòu)上也更進(jìn)步一步，從原來的插裝改為現(xiàn)在的貼裝，而且集成 化程度高，使用起來更加方便快捷靈活。

圖I為包含本實(shí)用新型限浪涌模塊10的開關(guān)電源原理圖；圖2為限浪涌模塊10電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。參考圖I和圖2，圖I為包含本實(shí)用新型限浪涌模塊10的開關(guān)電源原理圖，圖2為限浪涌模塊10電路原理圖。限浪涌模塊10包括可控硅(圖2中Q1)、熱敏電阻R16(圖2中R16，熱敏電阻NTC10D-25)、電容Cl (圖I中Cl，450V，470UF)、可控基準(zhǔn)(圖2中Q2-TL431)和控制級(jí)延時(shí)電路。圖I中整流橋與濾波電容之間的即為限浪涌模塊10，開機(jī)瞬間，電源啟動(dòng)初期，輸出電壓沒有建立，可控硅(圖2中Ql)由于沒有控制信號(hào)不工作，通過接熱敏電阻R16(圖2中R16，熱敏電阻NTC10D-25)給電容(圖I中Cl，450V，470UF)充電，此時(shí)的輸入瞬間最大電流由串接的熱敏電阻(圖2中R16，熱敏電阻NTC10D-25)阻值與輸入整流最高電壓決定。交流市電經(jīng)整流濾波后得到的高壓直流先通過R16(圖2中R16，熱敏電阻NTC10D-25)給濾波電容Cl(圖I中Cl,450V,470UF)充電，通過R16來限制濾波電容Cl的充電電流大小，此時(shí)限浪涌模塊10的輸出電壓開始建立，由于加在可控娃(圖2中Ql)控制級(jí)的光耦(圖2中Ul)受可控基準(zhǔn)(圖2中Q2-TL431)的控制，Q2 (圖2中Q2-TL431)沒工作之前，可控硅(圖2中Q1-CS45-16)不導(dǎo)通，而可控基準(zhǔn)(圖2中Q2-TL431)的導(dǎo)通受控制級(jí)的電壓大小控制，當(dāng)控制級(jí)的電壓超過2. 5V時(shí)，可控基準(zhǔn)(圖2中Q2-TL431)導(dǎo)通，根據(jù)這一特性，通過可控基準(zhǔn)(圖2中Q2-TL431)的控制級(jí)延時(shí)電路來控制Q2 (圖2中Q2-TL431)從截止到導(dǎo)通的時(shí)間，從而控制了可控硅(圖2中Q1-CS45-16)的導(dǎo)通時(shí)間，這樣可以讓濾波電容Cl充分的充滿電后再讓可控硅(圖2中Q1-CS45-16)導(dǎo)通。避免了二次浪涌電流的出現(xiàn)。圖2 中，控制級(jí)延時(shí)電路包括 Ql、Rl、R2、R3、R4、R5、R6、RIO、Rll、C3、C4、C5、C6、C7、D2，TL431 (圖2中Q2-TL431)的參考極對(duì)正接到R3、R4，通過R1、R2到地。陽極直接接到地。陰極R5、R6、R10、R11 (阻值相等，均為5. Ik)接到正，四個(gè)電阻R5、R6、R10、R11為并聯(lián)后串聯(lián)，阻值等于其中一個(gè)的阻值，用來限制TL431的導(dǎo)通電流。TL431(圖2中Q2-TL431)從導(dǎo)通到截止的時(shí)間由參考極對(duì)地的電容C3-C6來控制。接到采樣端C+、C-之間的電容Cl、C2的作用是對(duì)從輸出采樣回來的電壓進(jìn)行二次濾波。TL431(圖2中Q2-TL431)的控制電壓來自于輸出電壓通過R1/R2與R3/R4分壓，大小受R1-R4阻值大小來控制，通過改變R1-R4的值，，可以使此電路分別用在不同電壓輸出等級(jí)的開關(guān)電源上。[0019]在輸出電壓緩慢建立的過程先給電容C3-C6充電，使用TL431(圖2中Q2-TL431)的控制級(jí)電壓緩慢建立，當(dāng)電容電壓充電到2. 5V的時(shí)候，TL431 (圖2中Q2-TL431)導(dǎo)通，可控硅工作，NTC停止工作。圖2中接到可控硅(圖2中Ql)陰極與控制極的Dl為保護(hù)二極管，接到C+與TL431 (圖2中Q2-TL431)的D2為延時(shí)電容C3-C6放電回路。接到C+與光耦(圖2中Ul) I腳的電阻R7/R8/R9、R13/R14/R15為雙向光電耦合器初級(jí)的限流電阻。R7/R5、R10/R11為TL431的限流電阻，電阻R15為雙向光電耦合器次級(jí)的限流電阻。通過改變可控硅的通流量，來改變此實(shí)用新型的通流量，來適應(yīng)不同功率等級(jí)的開關(guān)電源?？煽毓枧cNTC用導(dǎo)熱膠粘到鋁基覆銅板上，其余器件貼裝到上層板子上。中間通過插針連接。最后用硅膠將內(nèi)部封死，加上外殼。此使用新型的外形體積采用美國VICOR公司的模塊標(biāo)準(zhǔn)，通用性強(qiáng)，可以與很多DC/DC模塊配合使用。可控硅為功率器件，要求散熱，必須用導(dǎo)熱絕緣澆牢固的粘到底板上。NTC只做絕緣處理，不做導(dǎo)熱處理。需要可調(diào)解的器件R1-R4貼裝在板子的最上層，便于調(diào)節(jié)。普通的限浪涌電路可控硅的開通時(shí)間只受輸出電壓的建立時(shí)間控制，當(dāng)濾波電容的容量很大時(shí)，需要給濾波電容充電的時(shí)間會(huì)很長，當(dāng)輸出電壓完全建立后，可控硅已經(jīng)導(dǎo)通，電容還未充滿電，當(dāng)可控硅導(dǎo)通瞬間，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的浪涌電流的出現(xiàn)。實(shí)用新型比普通的限浪涌措施增加了延時(shí)措施，使可控硅開通時(shí)間與濾波電容充滿電的時(shí)間保持同步，有效抑制了可控硅開通瞬間二次浪涌電流的出現(xiàn)。以往普通限浪涌電路都是用分立元器件插裝到PCB板上，這樣的安裝結(jié)構(gòu)不適合開關(guān)電源小型化的要求，而且每個(gè)人排布PCB板的風(fēng)格不一樣，導(dǎo)致其性能也或多或少的受到影響。實(shí)用新型采用集成到一個(gè)模塊內(nèi)的方式，大部分元器件采用貼裝的形式，減小了體積，使性能更穩(wěn)定，與開關(guān)電源配合起來更方便。資源利用率更優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種開關(guān)電源限浪涌模塊，其特征在于，包括熱敏電阻R16、電容Cl、可控基準(zhǔn)Q2和控制級(jí)延時(shí)電路；控制級(jí)延時(shí)電路包括可控硅Q1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R10、電阻R11、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、ニ極管D2，TL431的參考極對(duì)正接到R3、R4，通過R1、R2到地，陽極直接接到地，陰極通過電阻R5、電阻R6、電阻R10、電阻Rll接到正，電阻1 5、電阻1 6、電阻1 10、電阻1 11阻值相等，電阻R5、電阻R6并聯(lián)、電阻R10、電阻Rll并聯(lián)，并聯(lián)后串聯(lián)。
2.ー種開關(guān)電源，其特征在于，包含權(quán)利要求I所述的開關(guān)電源限浪涌模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種開關(guān)電源限浪涌模塊，包括熱敏電阻(R16)、電容(C1)、可控基準(zhǔn)(Q2)和控制級(jí)延時(shí)電路；控制級(jí)延時(shí)電路包括可控硅(Q1)、電阻(R1)、電阻(R2)、電阻(R3)、電阻(R4)、電阻(R5)、電阻(R6)、電阻(R10)、電阻(R11)、電容(C3)、電容(C4)、電容(C5)、電容(C6)、電容(C7)、二極管(D2)。本實(shí)用新型不但從電路上改進(jìn)了原有電路的缺陷，在結(jié)構(gòu)上也更進(jìn)步一步，從原來的插裝改為現(xiàn)在的貼裝，而且集成化程度高，使用起來更加方便快捷靈活。
文檔編號(hào)H02M1/32GK202374173SQ20112047501
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者陳玉鵬 申請(qǐng)人:鐘強(qiáng), 陳玉鵬