輸入沖擊電流抑制電路設計

在開(kāi)關(guān)電源的輸入端存在容量較大的電容，由于電容兩端電壓不能突變的特性，設備接通瞬間電容相當于短路，這就導致開(kāi)關(guān)電源輸入回路在接通瞬間有很大的沖擊電流，當輸入沖擊電流過(guò)大時(shí)，可能觸發(fā)前端供電設備的過(guò)流保護或前端空氣開(kāi)關(guān)、斷路器等跳閘保護。因此設計出合適的輸入沖擊電流抑制電路，可以有效的避免設備接通瞬間前端設備觸發(fā)保護而停止工作，從而提高系統的可靠性。

一、引言

在開(kāi)關(guān)電源的輸入端存在容量較大的電容，由于電容兩端電壓不能突變的特性，設備接通瞬間電容相當于短路，這就導致開(kāi)關(guān)電源輸入回路在接通瞬間有很大的沖擊電流，當輸入沖擊電流過(guò)大時(shí)，可能觸發(fā)前端供電設備的過(guò)流保護或前端空氣開(kāi)關(guān)、斷路器等跳閘保護。因此設計出合適的輸入沖擊電流抑制電路，可以有效的避免設備接通瞬間前端設備觸發(fā)保護而停止工作，從而提高系統的可靠性。

二、常見(jiàn)方式

常見(jiàn)輸入沖擊電流抑制原理介紹：

一般是設備接通時(shí)在輸入回路中接入一定阻抗R1，進(jìn)行限流式輸入沖擊電流抑制，抑制的最大電流值為Is≈Vin/R1（Vin為輸入端的電壓），使其低于前端供電設備的過(guò)流保護值或前端空氣開(kāi)關(guān)、斷路器等動(dòng)作保護值，避免觸發(fā)保護而影響系統的可靠性；設備接通后，開(kāi)關(guān)電源的輸入端電容電壓達到Vin，此時(shí)撤銷(xiāo)或減少輸入回路中的阻抗R1，提高系統的效率。

以下介紹幾種目前常見(jiàn)的輸入沖擊電流抑制電路方案及優(yōu)劣分析：

（1）方案一：串入熱敏電阻

該方案是在輸入回路串入負溫度系數熱敏電阻，這種方式元器件數量少、原理簡(jiǎn)單、成本低。

工作原理分析：

設備接通前熱敏電阻未流過(guò)電流，溫度較低，阻值較大，設備接通瞬間相當于輸入回路串入較大阻抗，能夠有效抑制輸入沖擊電流峰值；設備接通后，熱敏電阻流過(guò)電流而發(fā)熱，阻值減小，降低正常工作時(shí)的損耗。

優(yōu)缺點(diǎn)分析：

（2）方案二：串入再并聯(lián)水泥電阻

該方案是在方案一電路的基礎上進(jìn)行了改動(dòng)，在負溫度系數熱敏電阻上并聯(lián)一個(gè)水泥電阻，改善低溫啟機不良的問(wèn)題。

工作原理分析：

低溫時(shí)，熱敏電阻NTC與水泥電阻R1并聯(lián)，避免熱敏電阻NTC在低溫阻值過(guò)大導致電源限流而啟機不良；高溫時(shí)熱敏電阻阻值下降，降低正常工作時(shí)的損耗。

優(yōu)缺點(diǎn)分析：

（3）方案三：串入MOS管

該方案是在輸入回路串入MOS管（需外加控制電路），利用MOS的可變電阻區進(jìn)行電流抑制，適用小功率輸入沖擊電流抑制。

工作原理分析：

設備接通時(shí)輸入回路中的MOS管通過(guò)控制電路控制進(jìn)入可變電阻區，利用可變電阻有效抑制輸入沖擊電流峰值；設備接通后，MOS管正常導通降低損耗。

優(yōu)缺點(diǎn)分析：

以上三種方案中：方案一以及方案二均利用熱敏電阻實(shí)現輸入沖擊電流抑制，在大電流下熱敏電阻會(huì )存在一定的損耗，高溫下失效且二次啟機時(shí)需要熱敏電阻冷卻后才能恢復輸入沖擊電流抑制作用；而方案三利用MOS管可變電阻區實(shí)現輸入沖擊電流抑制，但適用抑制輸入沖擊電流范圍窄。

而在針對以上溫度失效以及抑制輸入沖擊電流范圍窄問(wèn)題有以下可行方案：

（4）方案四：串入沖擊電流抑制電路

該方案是在輸入回路串入沖擊電流抑制電路，由mos管、水泥電阻及控制電路組成，可以有效地解決溫度失效以及抑制輸入沖擊電流范圍窄問(wèn)題。

工作原理分析：

設備接通時(shí)輸入回路中的MOS管TR1處于關(guān)閉狀態(tài)，輸入沖擊電流通過(guò)水泥電阻R1有效抑制；設備接通后后端開(kāi)關(guān)電源正常工作時(shí)，MOS管開(kāi)通，水泥電阻被切出主功率回路，降低損耗。

優(yōu)缺點(diǎn)分析：

三、小結

輸入沖擊電流抑制電路方案匯總：

從以上四種常用電路方案的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)分析來(lái)看，方案一以及方案二元器件數量少、原理簡(jiǎn)單、成本低，對溫度以及損耗要求不高的工況下可使用；方案三適用范圍較窄，可使用在對溫度要求高的小功率產(chǎn)品上；方案四成本較高，控制復雜，需要一定布板空間，但優(yōu)勢也很明顯，具有損耗小，無(wú)溫度失效，二次啟機間隔時(shí)間短以及抑制輸入沖擊電流范圍寬可調等優(yōu)勢。

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