[发明专利]一种AC-DC电源开机浪涌电流的控制电路

说明书

本发明提供了一种AC‑DC电源开机浪涌电流的控制电路，包括整流包络窗口电压比较器，晶闸管SCR，平滑电容，BOOST电路，时分排序辅助电源，DC‑DC控制器，宽输入范围多输出辅助开关电源；整流包络窗口电压比较器与晶闸管SCR的控制极连接；晶闸管SCR的阳极与平滑电容连接；时分排序辅助电源与DC‑DC控制器连接；BOOST电路与平滑电容连接；整流包络窗口电压比较器用于触发晶闸管SCR的导通信号，降低平滑电容的充电电流；时分排序辅助电源用于控制DC‑DC控制器的启动，降低输出滤波电容的充电浪涌和负载浪涌；宽输入范围多输出辅助开关电源用于实现上电排序和隔离。本发明具有很小的启动浪涌电流。

技术领域

本发明涉及AC-DC电源技术领域，特别是涉及一种AC-DC电源开机浪涌电流的控制电路。

背景技术

由于AC-DC开关电源输入整流桥的特性，会造成输入电流呈脉冲电流波形，造成线路干扰，严重的甚至影响供电线路安全。因此目前所有的AC-DC电源都带有有源功率因数校正电路(APFC)，以减小或消除上述影响，并达到国家标准要求。

APFC通常采用BOOST升压模式，比如将整流后的正弦波升压到390V，在390V输出点需要较大的电流对平滑电容充电。APFC将输出的390V电压输入到一个DC-DC控制器，实现稳压输出，该DC-DC控制器也有较大的输出滤波电容。

当电源系统启动时，390V将瞬间对平滑电容充电，由于电压很高，电容电荷很大，将形成很大的浪涌电流，BOOST电路的输出二极管将承受巨大的电流应力，该浪涌电流由下式求得：

Q＝CU，C为电容容量，U＝390V；

I＝dQ/dt，dt受电容ESR的限制，通常在1ms-2ms，如此，存在一个非常大的启动浪涌电流。

稳压DC-DC控制器也有输出电容，也将产生一个启动浪涌电流；DC-DC控制器的负载通常也是容性负载和固定输出负载电流。

这样就有三个浪涌电流同时叠加，对电路可靠性带来巨大隐患。这个启动浪涌电流是造成AC-DC开关电源损坏的最主要原因之一。

目前一般采用在平滑电容前串入一个晶闸管(SCR)并联一个热敏电阻(NTC)，晶闸管延迟导通。上电时，热敏电阻在常温状态有一个电阻值，起到限流作用，并随电流的导通电阻值逐步降低，延迟一段时间后晶闸管导通，等效于增大dt，减小浪涌电流。但这存在一个风险，当关闭电源后，立即重启电源，此时热敏电阻尚未冷却，电阻值很小，浪涌电流未受到限流，电源系统极易损坏。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种AC-DC电源开机浪涌电流的控制电路，通过采用晶闸管SCR、BOOST电路、DC-DC控制器分时加电的方法，将三个浪涌电流在时间上分散；对主要浪涌电流生成的平滑电容浪涌由精确SCR导通时间控制电路控制导通时刻，使dt最大化，以减小浪涌电流。

本发明提供一种AC-DC电源开机浪涌电流的控制电路，包括：整流包络窗口电压比较器，晶闸管SCR，平滑电容，BOOST电路，时分排序辅助电源，DC-DC控制器，宽输入范围多输出辅助开关电源；

所述整流包络窗口电压比较器与所述晶闸管SCR的控制极连接；所述晶闸管SCR的阳极与所述平滑电容连接；所述时分排序辅助电源与所述DC-DC控制器连接；所述BOOST电路与所述平滑电容连接；

所述整流包络窗口电压比较器用于触发所述晶闸管SCR的导通信号，降低所述平滑电容的充电电流；

所述时分排序辅助电源用于控制DC-DC控制器的启动，降低输出滤波电容的充电浪涌和负载浪涌；

所述宽输入范围多输出辅助开关电源用于实现上电排序和隔离。

进一步地，所述整流包络窗口电压比较器的上门限电压为10V，在低电压时触发所述晶闸管SCR导通。