[发明专利]一种浪涌抑制电路和浪涌抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种浪涌抑制电路和浪涌抑制方法。

背景技术

许多测试设备在对测试对象进行测试时，需要向被测件供电。由于被测件的供电端往往都加有非常大的电容(＞10000uF)，当电源接通时，会产生非常大的浪涌冲击电流，导致供电电源瞬间进入过流保护状态，电源电压下降，致使测试设备掉电、复位、重启。不但造成用户使用不便，还降低了测试设备的可信度和可靠性。

为了减小浪涌冲击电流，传统的方法是在供电回路中串入负温度系数热敏电阻RT1，如图1所示，当负温度系数热敏电阻RT1在冷态时阻值较大，在开机瞬间可以对浪涌电流进行抑制，在正常工作时，由于负温度系数热敏电阻RT1中有电流流过，电阻体发热，电阻阻值变小，供电电源向用电设备正常供电。

但是，本发明的发明人经过研究发现，这种电路仍然存在以下问题：

1、电阻RT1的存在增加了额外功耗，系统可靠性降低：由于负温度系数热敏电阻RT1的电阻不可能无限小，因而在用电设备正常工作时仍会消耗一定的功率，维持负温度系数热敏电阻RT1的温度，由此不但造成能源的浪费，而且由于负温度系数热敏电阻RT1在较高温度工作时较易损坏，使系统的可靠性降低；

2、不适用于短时间内频繁开/关机电路：由于负温度系数热敏电阻RT1的热惰性，当测试系统需要频繁开/关被测件供电电路时，由于负温度系数热敏电阻RT1的阻值未恢复，起不到浪涌电流抑制作用，无法保证系统安全；

3、无法确定准确的浪涌电流抑制值：由于负温度系数热敏电阻RT1的阻值和温度的相关性以及负温度系数热敏电阻RT1制造时的工艺偏差，使得在浪涌抑制电路设计和调试时无法确定合理的浪涌电流抑制值，只能通过调试时具体验证，来确定负温度系数热敏电阻RT1的大致范围，并且当环境温度大范围变化时，这种电路根本无法满足要求。

发明内容

针对现有技术在供电回路中串入负温度系数热敏电阻RT1来减小浪涌冲击电流，而电阻的存在增加了额外功耗，系统可靠性降低，不适用于短时间内频繁开/关机电路，且无法确定准确浪涌电流抑制值的技术问题，本发明提供一种新型浪涌抑制电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种浪涌抑制电路，包括保险丝、过零点检测电路、单片机、开关器件、整流电路和储能电容；其中，

所述过零点检测电路的输入端经保险丝与市电电源的输出端连接，用于对所述市电电源的输出电压波形进行过零点检测和方波波形转换；

所述单片机与过零点检测电路的输出端连接，用于对所述过零点检测电路转换后的方波波形进行分析，得出方波波形的周期，并在至少一个方波波形周期后的任意一个过零点半周期时刻输出开关控制信号；

所述开关器件的输入端经保险丝与市电电源的输出端连接，输出端与整流电路连接，控制端与单片机连接，所述开关器件用于在开关控制信号的控制下，将所述市电电源的输出电能直接输出到整流电路；

所述整流电路用于对输入的市电电源交流电能进行整流，并将整流后的直流电能输入到储能电容进行存储。

进一步，所述过零点检测电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一二极管的正极与市电电源的零线连接，负极经第一电阻与第一稳压二极管的负极和单片机的第一输入端连接，所述第二二极管的正极经保险丝与市电电源的火线连接，负极经第二电阻与第二稳压二极管的负极和单片机的第二输入端连接，所述第一稳压二极管的正极和第二稳压二极管的正极与单片机的地连接。

进一步，所述过零点检测电路包括第一恒流二极管、第二恒流二极管、光耦合器和上拉电阻，所述第一恒流二极管的正极经保险丝与市电电源的火线连接，负极经顺序串联的第二恒流二极管和光耦合器与单片机连接，所述上拉电阻的一端与光耦合器的输出端连接，另一端接上拉电源。

进一步，所述单片机采用MSP430F系列单片机。

进一步，所述开关器件为继电器，所述继电器的第一常开触点经保险丝与市电电源的火线连接，第二常开触点与整流电路连接，控制端与单片机连接。

本发明还提供一种浪涌抑制方法，所述浪涌抑制方法根据前述的浪涌抑制电路抑制，具体包括以下步骤：

S1、过零点检测电路对市电电源的输出电压波形进行过零点检测和方波波形转换；

S2、单片机对转换后的方波波形进行分析，得出方波波形的周期，并在至少一个方波波形周期后的任意一个过零点半周期时刻输出开关控制信号；