專利名稱:沖擊電流限制電路的制作方法
本發(fā)明涉及一種沖擊電流限制電路，該電路用于在接通電源裝置的開關時，減小流入該電流裝置的沖擊電流。
在無線電設備和其他電子設備中，經常使用直流電源裝置，該電源裝置從初級電源獲得直流功率，經電壓變換產生另一直流功率。
這種直流電源裝置的問題是，在將輸入開關接通，把外部電源加到該直流電源裝置上的一瞬間，也就是說，當把初級電源的電壓施加到該直流電源裝置的輸入端時，一個大電流勢必會沖入安裝在該直流電源裝置輸入部分的平滑電容器。如上所述，剛一把外部電源加到該電源裝置后，就流入該電源裝置的這個電流，一般稱之為沖擊電流。如果適合對電源裝置供電的初級電源的容量比較小，而且當沖擊電流又相當大時，則接通電源時，初級電源的電壓就要降低，從而防礙該電源裝置的迅速動作。在最壞的情況下，下降了的初級電源電壓甚至不能恢復到正常電壓，以至于妨礙了電源電壓的正常工作。
參見附圖的圖1，它示出了一個采用現有技術的沖擊電流限制電路的電源裝置輸入部分的線路圖。初級電源裝置1通過開關2連接到沖擊電流限制電路上。沖擊電流限制電路安裝在平滑電容器3、4以及扼流圈5的前面，它是用電阻9和與電阻9相並聯的閘流晶體管12以及電壓變壓器8的輸出端共同實現的。在開關2接通后，電阻9限制了流入電容3和4的電流。當電容3和4都充到一個足夠高的電平時，閘流晶體管12被觸發(fā)，閘流晶體管12旁路3流過電阻9的電流，從而減小了電阻9產生的功率損耗。驅動電路7觸發(fā)晶體管6，由此將初級繞組N1上的電壓提供給次級繞組N2。繞組N2上的交流電壓由整流電路(未示出)濾波，從而提供另一個直流電壓。但是這種現有技術型式的沖擊電流限制電路由于需要一個輔助繞組N3(利用繞組N3，並通過二極管10和電容11去觸發(fā)閘流晶體管12)，所以不能實現降低電壓變壓器8的制造成本。另一個缺點是因為利用閘流晶體管作為電阻9的旁路元件，所以在閘流晶體管12上產生固定的功率損耗，雖然這一功率損耗小于電阻9上的功率損耗，但是作為一個電源裝置來說，仍然是一個不容忽視的量值。特別是在低功率型電源裝置中，閘流晶體管12上的功率損耗的比例增加到了臨界值。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種經濟的沖擊電流限制電路。
根據本發(fā)明，在此提供一種沖擊電流限制電路，該電路連接在平滑電容和電源裝置的電源輸入端之間，當加上外部電源時，用來限制沖入平滑電容器的電流。這個電路包括連接在平滑電容器的一端和電源輸入的一端之間的一個開關元件。一個時間常數電路連接在連有開關元件的電源輸入端和接地導線之間。時間常數電路產生一個電壓，這個電壓的量值是與外部電源接通后經過的時間長短有關。隨著外部電源接通后的時間的增長，開關元件響應于這個電壓，降低其內部阻抗。
圖1示出了包含有現有技術的沖擊電流限制電路的電源裝置輸入部分的電路圖;
圖2示出了裝有實施本發(fā)明的沖擊電流限制電路的電源裝置輸入部分的電路圖;
圖3示出了在圖2中電流限制電路的一只場效應晶體管的柵-源電壓和漏-源直流阻抗相對于時間變化的曲線圖。
參照圖2，圖中示出了按照本發(fā)明的一種沖擊電流限制電路。該電路包括有一只場效應晶體管(FET)13，它的柵-源電壓VGS和漏-源直流阻抗RDS是隨時間變化的，如圖3曲線所示。圖2所示的電路包含有初級電源1、開關2、平滑(濾波)電容3和4、平滑(濾波)扼流圈5、開關晶體管6、用于觸發(fā)晶體管6的驅動電路7、電壓變壓器8′、限流場效應管13、電容14、電阻15以及限制柵極電壓的齊納二極管16。電容14和電阻15組合構成一個時間常數電路，為場效應管13提供偏置電壓。
在該電源裝置的工作中，當時間t＝0，開關2已經接通時，場效應管13的柵極和源極兩端的電壓按照由電容14和電阻15，或由時間常數電路所決定的時間常數逐漸增加。在接通電源的一瞬間，場效應管13是在一種非導通狀態(tài)下開始工作的，也就是說，在一個高漏-源直流阻抗情況下開始工作的。因此，開關2剛一閉合之后，立即就有一個由場效應管13的漏源直流阻抗RDS所限制的電流流入平滑電容器3和4。當過了一段由時間常數電路決定的持續(xù)時間以后，一個足夠高的偏置電壓VB＝VGS由電容14兩端加到場效應管13的柵極和源極之間，將場效應管13的漏-源直流阻抗RDS控制到一個如同單個阻抗元件確定的低阻抗。在這種狀態(tài)下，場效應管13產生的功率損耗，可以由在該電源裝置在正常條件下所流過的電流所降低。齊納二極管16的齊納電壓V16預定在低于場效應管13柵極和源極之間的最大額定電壓，從而保證了場效應管13免遭初級電源1輸出電壓增加的沖擊。
在這個特定的實施例中，電壓變壓器8′不需要輔助繞組，從而降低了成本。因此整個電路可以經濟地生產。另外，只要電流密度不大，由于場效應管13的最小內阻遠低于晶閘管的內阻，因此當應用低功率型電源裝置時，該所示實施例的電路的功率損耗必然小于圖1現有技術的電路的功率損耗。
總之，可以看到，本發(fā)明提供了一種經濟的沖擊電流限制電路。
對于本技術領域：
的專業(yè)人員，在獲得本發(fā)明所公開的技術之后，並在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種各樣的改型。例如，在該說明的實施例中用做限流的開關元件的場效應管13可以用雙極型晶體管來代替。
權利要求
1.一種沖擊電流限制電路，該電路連接在平滑電容器和電源裝置的電源輸入端之間，用來限制當外部電源加到該電源裝置時沖入該平滑電容器中的電流，上述沖擊電流限制電路的特征在于是由以下部分組成的連接在平滑電容器的一端和電源裝置的一個輸入端之間的一個開關元件；連接在連有上述開關元件的上述電源裝置的輸入端和接地導線之間的一個時間常數電路，該時間常數電路產生一個電壓，這個電壓與接通外部電源后所持續(xù)的時間有關；當外部電源接通以后，隨著上述持續(xù)時間的增加，上述開關元件響應于上述電壓降低了其內部阻抗。
2.根據權利要求
1的一種沖擊電流限制電路，其特征在于上述的開關元件包含有一個場效應晶體管。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種用于電源裝置的沖擊電流限制電路。該電路由一個開關元件(場效應晶體管)和一個時間常數電路所組成。本發(fā)明的電路特點是電路簡單、成本低廉以及功率損耗小。
文檔編號H02M3/24GK86100116SQ86100116
公開日1987年8月12日 申請日期1986年1月10日
發(fā)明者川原竹志 申請人:日本電氣株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan