[发明专利]一种高可靠性冲击电流抑制电路

说明书

本发明公开了一种高可靠性冲击电流抑制电路,电阻R1的第一端连接输入电压和电容C2的第一端，电阻R1的第二端连接稳压二极管D1、电容C1和电阻R3的第一端以及MOS管Q1的栅极，D1和C1的第二端连接Q1的源极，Q1的漏极连接C2的第二端，C2两端连接输出端；R3的第二端连接三端基准稳压器Q2的阴极，Q2的阳极连接Q1的源极和电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电阻R5的第一端和Q2的参考极，电阻R5的第二端连接Q1的漏极，Q1的源极和漏极之间并联热敏电阻R2。本发明有效抑制开机瞬间的母线冲击电流，且对后级电容容量大小、是否带载启动以及是否热启动等，均具有较强的兼容性，提高可靠性。

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及电子设备中冲击电流抑制技术领域，具体的说，是一种高可靠性冲击电流抑制电路。

背景技术

在电子设备中，由于滤波要求，需要使用大量的容性器件，由于电容两端电压不能突变的特性，在供电电源开机瞬间，电容相当于短路，电容充电时会在其供电母线上产生一个很大的冲击电流，该冲击电流过大会触发前级供电设备过流保护而掉电，进而影响其他用电设备，甚至会损坏前级电路器件，故需要对该冲击电流进行抑制。相关标准亦对该冲击电流进行了要求。GJB181B-2012飞机供电特性5.4.9以及HB20326-2016机载用电设备的供电适应性试验要求HDC101和LDC101对该冲击电流有明确要求：不能超过额定电流的5倍。MIL-STD-704飞机供电特性HDC101及LDC101中规定冲击电流不能超过额定电流的6倍。

目前较为广泛应用的冲击电流抑制电路是在母线上串联负温度特性的热敏电阻(热敏电阻)。该方法电路简单，只需串入一只热敏电阻，但是热敏电阻在长时间工作后温度上升，其阻值下降，在热开机时会出现冲击电流抑制失效现象。另外在大功率场合，即使热敏电阻阻值下降至数十毫欧级别，其功率损耗仍然很大。

也有采用MOS管并联功率电阻，利用MOS管延时导通特性抑制冲击电流的方法，其原理框图如图1所示。其工作原理如下：开机瞬间，电阻R1与电容C1形成RC充电电路给电容C1充电，MOS管Q1的驱动电压将会缓慢上升，MOS管将延迟导通，延迟时电阻间由R1和电容C1的时间常数及MOS管Q1的导通门槛电压确定。在这个过程中输入电源通过R2对后端电容C2进行充电，进而抑制启动冲击电流。但是，该冲击电流抑制方法在热启动时也会出现冲击电流抑制失效现象，原因是短暂的关机瞬间MOS管栅极驱动电容C1的电量尚未放完，再次开机时，MOS管Q1在电容C2尚未充满时提前导通，导致出现二次冲击电流，严重情况下会将MOS管Q1烧坏，尤其是在直流高压应用场合。另外MOS管Q1的延迟导通时间是根据通过电阻R1与电容C1的时间常数及MOS管的导通门槛电压确定的，后级电容C2的容量大小、是否带负载启动以及带多大负载启动都不确定，R1与C1参数选型不当，则有可能使得MOS管在C2尚未充满电时导通，同样会出现二次冲击电流，严重情况下会将MOS管Q1烧坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高可靠性冲击电流抑制电路，用于解决现有技术中抑制冲击电流的方法中采用在母线上串联热敏电阻抑制冲击电流的方法在热开机时失效以及功耗较大、采用MOS管并联功率电阻抑制冲击电流存在热启动时失效以及容易将MOS管烧坏的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：