CN206164085U - 一种直流输入浪涌抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流输入浪涌抑制电路，包括提供直流电源的输入端以及用于连接后级电路的输出端，连接于所述输入端和输出端之间的浪涌保护电路，还含有浪涌保护检测电路，通过对现有浪涌保护电路增加浪涌保护检测电路，即从浪涌保护电路中的开关单元的输入端采样电压信号给浪涌保护检测电路，此电压信号的高低代表浪涌保护电路中继电器的两种不同状态即是吸合还是断开状态，经过浪涌保护检测电路进行电平转换后对应向外输出C/S高、低电平信号，从而后级电路就可以根据C/S的信号电平高、低的变化，对防浪涌保护电路中继电器是否为有效吸合进行判断，并可作为连锁控制信号，即为后级电路供电与否的确定信号，实现了控制上的连锁。本实用新型的技术方案适用于直流输入电路，也同样适用于输入为交流经整流后的直流电路中，电路形式简单，可靠性更高。
Description
技术领域
本实用新型属电力电子领域，更具体地，涉及一种直流输入浪涌抑制电路。
背景技术
在直流电源输入或经过交流整流后的直流供电中，其电路后端均接有较大容量的储能或滤波电容，如图1中的电容器C1。直流输入端子DCin+、DCin-之间是近百伏或是百伏以上的直流电压，在接入直流输入的瞬间，C1上电压为零，线路中会有很大的浪涌冲击电流产生，使线路出现短时过载，有可能导致线路不稳定，如短路关机保护、元器件故障等。所以直流输入DCin+、DCin-和直流输出DCout+、DCout-之间必须采用浪涌抑制电路。
现有技术中，一般有如图1所示的防浪涌保护电路。图1中，采用由电阻器R1、继电器K1、电阻器R2和电阻器R3、滤波电容器C1和延时电容器C2、开关单元N1组成的电路方案能抑制浪涌电流。工作原理为，在直流电源接入时，DCin+、DCin-电压通过电阻器R1对电容C1充电，由于R1的存在，DCout+、DCout-之间的电压缓慢充电，从而防止了线路中出现很大的浪涌电流；开关单元N1的控制端1脚的电压由电阻器R2、电阻器R3和电容C2组成的RC延时电路控制，电容C2两端的电压缓慢上升，当C2两端电压上升到开关单元N1的控制端1脚需要的开通电压后，N1的2脚与3脚之间才导通，N1导通后，辅助电源Vcc电压经继电器K1的线包的3脚和4脚以及N1的2脚和3脚（GND）形成通路，继电器K1的线包通电后产生电磁引力将其继电器的触点1和2吸合，触点吸合后将电阻器R1短路，当DCout+、DCout-对后级电路提供功率输出时，直流电流就经继电器K1的触点1和2对DCout+、DCout-的后级供电。这样，就要求DCout+、DCout-对后级电路提供功率输出时，继电器K1的触点1和2必须为有效吸合状态，否则电阻器R1就会因持续功率过大烧坏至开路状态；若电阻器R1开路后，再次上电时由于没有R1的限流作用，电容C1就没有缓慢充电过程，继电器K1的两触点1和2也会因电容C1的瞬间浪涌冲击电流而产生火花，导致粘连或接触不良，从而导致该电路的故障以致设备工作故障。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种直流输入浪涌抑制电路。
本实用新型提供了一种直流输入浪涌抑制电路，包括提供直流电源的输入端DCin+、DCin-以及用于连接后级电路的输出端DCout+、DCout-，连接于所述输入端和输出端DCout+、DCout-之间的浪涌保护电路，所述的浪涌保护电路含有第一电阻器R1和滤波电容器C1，继电器K1，第二电阻器R2和第三电阻器R3串联组成的分压单元、延时电容器C2、开关单元 N1、辅助直流电源Vcc，滤波电容C1接入直流输入端的正负极DCin+、DCin-之间，第一电阻器R1一端接入直流输入端的负极DCin-，另一端接入滤波电容C1和 直流输入端负极DCin-相连的节点；继电器K1的两触点1和2分别并联接入第一电阻器R1两端，继电器K1线包一端接入辅助直流电源Vcc，另一端接入开关单元 N1的输入端；第二电阻器R2和第三电阻器R3串联组成的分压单元一端接入辅助直流电源Vcc，另一端接电源地；开关单元 N1的控制端接分压单元的输出端即第二电阻器R2和第三电阻器R3串联节点，开关单元 N1的输出端接电源地，开关单元 N1的控制端控制其输入端与输出端之间的导通；延时电容器C2的一端接分压单元的输出端，另一端接电源地；
所述的浪涌抑制电路还包括浪涌保护检测电路；
所述的浪涌保护检测电路包括一个三极管V2、瞬态抑制器V1、第四电阻器R4，第五电阻器R5；瞬态抑制器V1的一端接三极管V1基极，另一端串接第四电阻器R4后接至所述的浪涌保护电路中的开关单元 N1的输入端，瞬态抑制器V1的钳位电压低于继电器K1线包的供电电压Vcc，高于导通后的开关单元N1的输入端电压；三极管V2的发射极接电源地；三极管V2的集电极通过第五电阻器R5接至辅助直流电源Vcc，从三极管V2集电极与第五电阻器R5相连的节点处引出检测电路的输出电平信号C/S，作为浪涌保护电路中继电器K1是否吸合、完成浪涌抑制功能的检测信号，此信号也可作为直流电源输出端DCout+、DCout-供电电路的连锁控制信号。
进一步，在所述的浪涌保护检测电路中的三极管V2的集电极和第五电阻器R5之间接入光耦隔离器，所述的C/S信号通过光耦隔离器输出。
本实用新型的技术方案中，对现有浪涌保护电路增加浪涌保护检测电路，即从浪涌保护电路中的开关单元N1的输入端采样电压信号给浪涌保护检测电路，此电压信号的高低代表继电器的两种不同状态即触点是吸合还是断开状态，经过浪涌保护检测电路进行电平转换后对应向外输出C/S高、低电平信号，从而后级电路就可以根据C/S的信号电平高、低的变化，方便的对防浪涌保护电路中继电器是否为有效吸合进行判断，并可作为连锁控制信号，即为后级电路供电与否的确定信号，实现了控制上的连锁。本实用新型的技术方案适用于直流输入电路，也同样适用于输入为交流经整流后的直流电路中，电路形式简单，可靠性更高，成本经济可行。
附图说明
图1是现有技术提供的直流输入防浪涌保护电路图。
图2是本实用新型提供的一种直流输入浪涌抑制电路的电路图。
图3本实用新型提供的另一种直流输入浪涌抑制电路（隔离型信号输出）的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图2所示，虚线框中的电路为直流输入浪涌抑制电路的浪涌保护检测电路。上电后，电阻器R2与 R3串联组成的分压电路和延时电容C2共同组成的RC延时电路中，C2两端电压缓慢上升，在 C2两端电压上升到开关单元 N1的控制端1脚需要的开通电压之前，由于开关单元 N1的截止，辅助电源Vcc、电器K1线包的3脚和4脚以及开关单元N1的输入端2脚和输出端3脚（GND）之间不能形成电通路；继电器K1的线包的3脚与4脚之间的电阻值一般等效为数十欧姆至数百欧姆，所以N1的2脚此时的电压为辅助电源Vcc电压；Vcc电压通过第四电阻器R4、瞬态抑制器V1送到三级管V2的基极，三级管V2的发射极接地，使得三级管V2饱和导通，三级管V2的集电极对地就为一个0.3V左右的低电平；因此，当继电器K1未吸合时，从该防浪涌保护检测电路中三级管V2的集电极引出的输出C/S信号为0.3V左右的低电平。
当C2两端上的电压上升到开关单元N1的控制端1脚需要的开通电压后， N1的输入端2脚与输出端3脚之间导通，辅助电源Vcc经K1的线包3脚和4脚以及N1的2脚和3脚（GND）之间形成通路，此时，N1的2脚的电压为较低的电平信号；由于瞬态抑制器V1存在，V1的钳位电压高于开关单元N1导通后的电压，使得 N1的2脚的电平信号不能瞬态抑制器V1击穿导通，所以，三极管V2的Vbe就没有导通的电压， V2呈现为截止状态，V2的集电极就为高电平Vcc；因此，当继电器K1吸合后，从该浪涌保护检测电路中三级管V2的集电极引出的输出C/S信号为为高电平。
通过上面浪涌保护检测电路的C/S信号高、低电平变化，即当所述浪涌保护检测电路的输出C/S电平信号为低平时代表继电器是断开的状态即还未吸合，C/S电平信号为高平时代表继电器已吸合，就可以判断浪涌保护电路中电阻器R1是否被短路，从而能以此C/S信号对后级供电与否进行控制，实现了控制上的连锁。
图3中的原理与图2所示中所示相同，只是C/S信号是通过光耦隔离后送出。由于输出C/S信号是通过光耦隔离器隔离输出的，所以应用于后级不共地的电路中。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种直流输入浪涌抑制电路，包括提供直流电源的输入端DCin+、DCin-以及用于连接后级电路的输出端DCout+、DCout-，连接于所述输入端和输出端DCout+、DCout-之间的浪涌保护电路；
所述的浪涌保护电路含有第一电阻器R1和滤波电容C1，继电器K1，第二电阻器R2和第三电阻器R3串联组成的分压单元、延时电容C2、开关单元 N1、辅助直流电源Vcc，滤波电容C1接入直流输入端的正负极DCin+、DCin-之间，第一电阻器R1一端接入直流输入端的负极DCin-，另一端接入滤波电容C1和 直流输入端负极DCin-相连的节点；继电器K1的两触点1和2分别并联接入第一电阻器R1两端，继电器K1线包一端接入辅助直流电源Vcc，另一端接入开关单元 N1的输入端；第二电阻器R2和第三电阻器R3串联组成的分压单元一端接入辅助直流电源Vcc，另一端接电源地；开关单元 N1的控制端接分压单元的输出端即第二电阻器R2和第三电阻器R3串联节点，开关单元 N1的输出端接电源地，开关单元 N1的控制端控制其输入端与输出端之间的导通；延时电容器C2的一端接分压单元的输出端，另一端接电源地；
其特征在于，所述的浪涌抑制电路还包括浪涌保护检测电路；
所述的浪涌保护检测电路包括：一个三极管V2、瞬态抑制器V1、第四电阻器R4，第五电阻器R5；瞬态抑制器V1的一端接三极管V1基极，另一端串接第四电阻器R4后接至所述的浪涌保护电路中的开关单元 N1的输入端，瞬态抑制器V1的钳位电压低于继电器K1线包的供电电压Vcc，高于导通后的开关单元N1的输入端电压；三极管V2的发射极接电源地；三极管V2的集电极通过第五电阻器R5接至辅助直流电源Vcc，从三极管V2集电极与第五电阻器R5相连的节点处引出检测电路的输出电平信号C/S，作为浪涌保护电路中继电器K1是否吸合、完成浪涌抑制功能的检测信号，此信号也可作为直流电源输出端DCout+、DCout-供电电路的连锁控制信号。
2.根据权利要求1所述的直流输入浪涌抑制电路，其特征在于：在所述的浪涌保护检测电路中的三极管V2的集电极和第五电阻器R5之间接入光耦隔离器，所述的C/S信号通过光耦隔离器输出。
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