專利名稱：抑制輸入沖擊電流的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置。具體地，涉及一種用在低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分中的抑制輸入沖擊電流的電路裝置。
背景技術(shù)：
低功率工業(yè)產(chǎn)品在日常生活中的使用非常廣泛。因而對低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分的輸入存在許多要求。其中由于日常生活中的供電電壓的多樣性，通常要求低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分具有寬輸入范圍，而寬的電壓輸入范圍常常會導(dǎo)致出現(xiàn)過大的輸入沖擊電流。為了抑制過大的輸入沖擊電流，人們常常采用以下幾種方式:(I)將電阻器或負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻器串聯(lián)在電源部分的輸入線路中，以便限制過大的輸入沖擊電流。但是這樣方式難于匹配寬的輸入范圍，并無法解決電阻器發(fā)熱問題，并且因?yàn)镹TC電阻器具有較長的恢復(fù)時(shí)間，所以對輸入電壓瞬時(shí)下陷造成的沖擊電流不能很好抑制。(2)將電阻器串聯(lián)在電源部分的輸入線路中，并使用繼電器控制該電阻器是否與電源部分的輸入線路接通。但是這樣方式需要引入機(jī)械繼電器和CPU的控制，因而體積比較大，控制復(fù)雜。(3)將MOSFET串聯(lián)在電源部分的輸入線路中，并使用RC延遲電路控制該MOSFET延遲導(dǎo)通。這是一種開環(huán)控制，難于匹配寬的輸入范圍。(4)在電源部分的輸入線路中使用恒流源來限制輸入沖擊電流，但是這樣的方式會使電源部分的整流電路的電容器充電時(shí)間過長，并且也浪費(fèi)MOSFET的功率容量。本實(shí)用新型就是針對低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分的寬電壓輸入范圍的輸入沖擊電流問題，提出一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，該抑制輸入沖擊電流的電路裝置能夠滿足現(xiàn)代生活中對小型化電源部分的需求、并能夠?qū)崿F(xiàn)電源部分的整流電路的電容器快速充電。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了提供一種用在低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分中的抑制輸入沖擊電流的電路裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置適用于具有寬的電壓輸入范圍的低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分，能夠抑制輸入沖擊電流，能夠滿足現(xiàn)代生活中對小型化電源部分的需求、并能夠?qū)崿F(xiàn)電源部分的整流電路的電容器快速充電。根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于包括=MOSFET場效應(yīng)管，其源極連接到輸入電壓的正端子，帶內(nèi)阻的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管提供門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的正輸出端連接輸入電壓的正端子，電壓信號源負(fù)輸出連接MOSFET場效應(yīng)管的門極；總線儲能電容器，其正極連接到MOSFET場效應(yīng)管的漏極，負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子；第二電阻器，其一端連接到總線儲能電容器的正極；以及光電耦合器，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到第二電阻器的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到MOSFET場效應(yīng)管的門極。其中，MOSFET場效應(yīng)管為P型MOSFET場效應(yīng)管。其中，所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置以單獨(dú)的集成電路產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。其中，還包括串聯(lián)在輸入電壓的正端子與總線儲能電容器正極之間的第三電阻器。其中，所述第三電阻器為負(fù)溫度系數(shù)電阻器或定值電阻器。其中，所述電壓信號源包括:穩(wěn)壓管，其負(fù)極連接到輸入電壓的正端子，正極連接到MOSFET場效應(yīng)管的門極；以及第一電阻器，其一端連接到穩(wěn)壓管的正極，另一端連接到輸入電壓的負(fù)端子。根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于包括=MOSFET場效應(yīng)管，其源極連接到輸入電壓的負(fù)端子，帶內(nèi)阻的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管提供門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的負(fù)輸出端連接輸入電壓的負(fù)端子，電壓信號源正輸出連接MOSFET場效應(yīng)管的門極；總線儲能電容器，其負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管的漏極，正極連接到輸入電壓的正端子；第二電阻器，其一端連接到總線儲能電容器的負(fù)極；以及光電耦合器，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到第二電阻器的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到MOSFET場效應(yīng)管的門極。其中，MOSFET場效應(yīng)管為N型MOSFET場效應(yīng)管。其中，所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置以單獨(dú)的集成電路產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。其中，還包括并聯(lián)在輸入電壓的負(fù)端子與總線儲能電容器負(fù)極之間的第三電阻器。其中，所述第三電阻器為負(fù)溫度系數(shù)電阻器或定值電阻器。其中，所述電壓信號源包括:穩(wěn)壓管，其正極連接到輸入電壓的負(fù)端子，負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管的門極；以及第一電阻器，其一端連接到穩(wěn)壓管的負(fù)極，另一端連接到輸入電壓的正端子。

通過
以下結(jié)合附圖對示例實(shí)施例的詳細(xì)描述，將更好地理解本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)清楚地理解，所描述的示例實(shí)施例僅僅是作為說明和示例，而本實(shí)用新型不限于此。本實(shí)用新型的精神和范圍由所附權(quán)利要求書的具體內(nèi)容限定。下面描述附圖的簡要說明，其中:圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。圖3示出了與圖1對應(yīng)的根據(jù)本實(shí)用新型的另一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。圖4示出了與圖2對應(yīng)的根據(jù)本實(shí)用新型的另一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照附圖來詳細(xì)介紹根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置。附圖中僅示出了與本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置有關(guān)的電源電路的部分電路，電源電路的其他結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)與本實(shí)用新型無關(guān)，因此省略了對這些結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)的描述。圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。在圖1中，根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖包括:MOSFET場效應(yīng)管M1，其源極連接到輸入電壓的正端子；總線儲能電容器Cl，其正極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的漏極，負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子；穩(wěn)壓管Z1，其負(fù)極連接到輸入電壓的正端子，正極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極；電阻器R1，其一端連接到穩(wěn)壓管Zl的正極，另一端連接到輸入電壓的負(fù)端子；電阻器R2，其一端連接到電容器Cl的正極；光電耦合器0P1，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到電阻器R2的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極。輸入電壓的正端子與電容器Cl正極之間的電壓差決定了光電耦合器的光電二極管中的電流大小。而光電二極管中的電流大小又控制了光電耦合器中的三極管的集電極電流Ic。光電耦合器OPl中的三極管的集電極電流Ic決定了 MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極-源極電壓Vgs，從而決定了通過MOSFET場效應(yīng)管的漏極電流Id。這樣，通過輸入電壓的正端子與電容器Cl正極之間的電壓差能夠控制電容器Cl上的充電電流，也就抑制了輸入沖擊電流。在圖1的根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置中，示出的MOSFET場效應(yīng)管Ml為P型MOSFET場效應(yīng)管，但是本發(fā)明也可以使用包含N型MOSFET場效應(yīng)管的與圖1電路對稱的電路。此外整個光耦器件也可以使用三極管器件來代替。如果MOSFET場效應(yīng)管Ml選用N型MOSFET場效應(yīng)管，則根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖如圖2所示，圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置的電路圖。在圖2中，根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置包括:M0SFET場效應(yīng)管M1，其源極連接到輸入電壓的負(fù)端子；總線儲能電容器Cl，其負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的漏極，正極連接到輸入電壓的正端子；穩(wěn)壓管Z1，其正極連接到輸入電壓的負(fù)端子，負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極；電阻器R1，其一端連接到穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極，另一端連接到輸入電壓的正端子；電阻器R2，其一端連接到電容器Cl的負(fù)極；以及光電耦合器OPl，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到電阻器R2的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極。在根據(jù)本實(shí)用新型的圖1、2所示的抑制輸入沖擊電流的電路裝置中，P型MOSFET場效應(yīng)管(N型MOSFET場效應(yīng)管)Ml串聯(lián)在輸入電壓的正(負(fù))端子與電容器Cl正(負(fù))極之間，光電耦合器OPl中的二極管端通過電阻器R2串聯(lián)在輸入電壓的正(負(fù))端子與電容器Cl正(負(fù))極之間，光電耦合器OPl中的三極管并聯(lián)在MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極-源極之間。[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置中，通過使用MOSFET場效應(yīng)管來抑制總線儲能電容器Cl感生的沖擊電流。通過光電耦合器OPl檢測輸入電壓的正端子與電容器Cl正極之間的電壓差，根據(jù)該電壓差控制MOSFET場效應(yīng)管Ml的導(dǎo)通狀態(tài)，從而能夠?qū)⑤斎霙_擊電流限制在一定范圍之內(nèi)，并能減少總線儲能電容器Cl的充電時(shí)間。在根據(jù)本實(shí)用新型的圖1、2所示的抑制輸入沖擊電流的電路裝置中，MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極電壓是通過電阻器R1、穩(wěn)壓管Zl取得的。但是，這只是一種常見的電路方式。MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極電壓只需要用一個帶內(nèi)阻R的電壓信號源來實(shí)現(xiàn)即可，如圖3、4所示，其中圖3對應(yīng)于圖1的電路實(shí)現(xiàn)，圖4對應(yīng)于圖2的電路實(shí)現(xiàn)。圖3、4中除了穩(wěn)壓管Zl和電阻器Rl用一個帶內(nèi)阻R的電壓信號源來代替之外，其他電路部分均與圖1、2相同。在圖3中帶內(nèi)阻R的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管Ml提供穩(wěn)定的門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的正輸出端連接輸入電壓的正端子，電壓信號源負(fù)輸出連接MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極。在圖4中帶內(nèi)阻R的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管Ml提供穩(wěn)定的門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的負(fù)輸出端連接輸入電壓的負(fù)端子，電壓信號源正輸出連接MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極。并且這種帶內(nèi)阻R的電壓信號源可以由多種實(shí)現(xiàn)方式，由于其不是本實(shí)用新型的關(guān)注點(diǎn)，因此省略有關(guān)MOSFET場效應(yīng)管Ml的門極電壓的其他實(shí)現(xiàn)方式的詳細(xì)描述。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置可以適應(yīng)24V-240V的寬的輸入電壓范圍。更進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置可以以單獨(dú)的集成電路產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。更進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置可以與傳統(tǒng)的一定值的串聯(lián)電阻器或負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻器的抑制輸入沖擊電流的電路裝置并聯(lián)使用，以更好地抑制輸入沖擊電流。如圖1中虛線所示的串聯(lián)在輸入電壓的正端子與總線儲能電容器Cl正極之間的電阻器R3，以及如圖2中虛線所示的并聯(lián)在輸入電壓的負(fù)端子與總線儲能電容器Cl負(fù)極之間的電阻器R3。根據(jù)本實(shí)用新型的抑制輸入沖擊電流的電路裝置適用于具有寬的電壓輸入范圍的低功率工業(yè)產(chǎn)品的電源部分，能夠抑制輸入沖擊電流，滿足現(xiàn)代生活中對小型化電源部分的需求，并能夠?qū)崿F(xiàn)電源部分的整流電路的電容器快速充電。雖然已經(jīng)圖示和描述了所考慮的本實(shí)用新型的示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以作出各種變更和修改并可以用等價(jià)物替換其元素而不背離本實(shí)用新型的真實(shí)范圍。
權(quán)利要求1.一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于包括: MOSFET場效應(yīng)管(M1)，其源極連接到輸入電壓的正端子，帶內(nèi)阻的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管提供門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的正輸出端連接輸入電壓的正端子，電壓信號源負(fù)輸出連接MOSFET場效應(yīng)管的門極； 總線儲能電容器(Cl)，其正極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的漏極，負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子； 第二電阻器(R2)，其一端連接到總線儲能電容器(Cl)的正極；以及 光電耦合器(0P1)，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到第二電阻器(R2)的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的門極。
2.如權(quán)利要求1所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于=MOSFET場效應(yīng)管(Ml)為P型MOSFET場效應(yīng)管。
3.如權(quán)利要求1所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于:所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置以單獨(dú)的集成電路產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求1所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于:還包括串聯(lián)在輸入電壓的正端子與總線儲能電容器(Cl)正極之間的第三電阻器(R3)。
5.如權(quán)利要求4所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于: 所述第三電阻器(R3)為負(fù)溫度系數(shù)電阻器或定值電阻器。
6.如權(quán)利要求1所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于: 所述電壓信號源包括: 穩(wěn)壓管(Zl )，其負(fù)極連接到輸入電壓的正端子，正極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的門極；以及 第一電阻器(R1)，其一端連接到穩(wěn)壓管(Zl)的正極，另一端連接到輸入電壓的負(fù)端子。
7.一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于包括: MOSFET場效應(yīng)管(M1)，其源極連接到輸入電壓的負(fù)端子，帶內(nèi)阻的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管提供門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的負(fù)輸出端連接輸入電壓的負(fù)端子，電壓信號源正輸出連接MOSFET場效應(yīng)管的門極； 總線儲能電容器(Cl)，其負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的漏極，正極連接到輸入電壓的正端子； 第二電阻器(R2)，其一端連接到總線儲能電容器(Cl)的負(fù)極；以及 光電耦合器(0P1)，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到第二電阻器(R2)的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到輸入電壓的負(fù)端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的門極。
8.如權(quán)利要求7所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于:M0SFET場效應(yīng)管(Ml)為N型MOSFET場效應(yīng)管。
9.如權(quán)利要求7所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于:所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置以單獨(dú)的集成電路產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。
10.如權(quán)利要求7所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于:還包括并聯(lián)在輸入電壓的負(fù)端子與總線儲能電容器(Cl)負(fù)極之間的第三電阻器(R3)。
11.如權(quán)利要求10所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于: 所述第三電阻器(R3)為負(fù)溫度系數(shù)電阻器或定值電阻器。
12.如權(quán)利要求7所述的抑制輸入沖擊電流的電路裝置，其特征在于: 所述電壓信號源包括: 穩(wěn)壓管(Zl )，其正極連接到輸入電壓的負(fù)端子，負(fù)極連接到MOSFET場效應(yīng)管(Ml)的門極；以及 第一電阻器(R1)，其一端連接到穩(wěn)壓管(Zl)的負(fù)極，另一端連接到輸入電壓的正端子。
專利摘要一種抑制輸入沖擊電流的電路裝置，包括MOSFET場效應(yīng)管(M1)，其源極連接到輸入電壓的正端子，帶內(nèi)阻的電壓信號源給MOSFET場效應(yīng)管提供門極驅(qū)動電壓，電壓信號源的正輸出端連接輸入電壓的正端子，電壓信號源負(fù)輸出連接MOSFET場效應(yīng)管的門極；總線儲能電容器(C1)，其正極連接到MOSFET場效應(yīng)管(M1)的漏極，負(fù)極連接到輸入電壓的負(fù)端子；第二電阻器(R2)，其一端連接到總線儲能電容器(C1)的正極；以及光電耦合器(OP1)，其內(nèi)含的光電二極管的負(fù)極連接到第二電阻器(R2)的另一端，其內(nèi)含的光電二極管的正極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的集電極連接到輸入電壓的正端子，其內(nèi)含的三極管的發(fā)射極連接到MOSFET場效應(yīng)管(M1)的門極。
文檔編號H02H9/02GK203014367SQ20122052551
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者梁振鴻, 韓海勇 申請人:施耐德電器工業(yè)公司