[发明专利]用于限制接通电流的电路以及具有这种电路的电源和充电设备

说明书

本发明涉及一种用于限制接通电流的电路(10)，其包括电压输入端(1)、热敏电阻(NTC)、储能器(C_ZK)、关断装置(4)和电压输出端(2)，其中，所述热敏电阻(NTC)设置用于，在冷态中比在热态中更强烈地限制从所述电压输入端(1)到所述储能器(C_ZK)中的接通电流(I)，并且，所述关断装置(4)设置用于，根据降落在所述电压输入端或所述储能器(C_ZK)处的电压将所述电压输出端(2)与所述储能器(C_ZK)断开或与其连接。此外，本发明涉及一种包括所述电路的电源或充电设备。

技术领域

本发明涉及用于限制接通电流的电路以及具有这种电路的电源和充电设备。本发明尤其涉及在使用热敏电阻(NTC)的情况下减小接通电流。

背景技术

在现有技术中已知开关转换器(AC/DC转换器)，所述开关转换器例如是充电设备或电源的一部分。换言之，在现有技术中，充电设备或者电源等由AC/DC转换器和DC/DC转换器构成。这种AC/DC转换器通常包括整流器，该整流器将交流电压转换为脉动直流电压。通过该整流器给中间电路电容器充电。这个电容器支持通常跟随的DC/DC转换器的输入电压。在将电源连接到交流电压电网时，通常会出现高的接通电流(也称为脉冲电流)，该高的接通电流给中间电路电容器充电。这种脉冲电流取决于中间电路电容器的充电状态和串联阻抗。在现有技术中，串联阻抗通常实施为热敏电阻(NTC)。该热敏电阻主要用于保护在交流电压插头上的触头并且用于保护整流器，该整流器在冷态中提供高的电阻并且因而限制接通电流。随着中间电路电容器的电压增加以及足够地确定串联阻抗的大小，接通电流降落到热地或者电地没有问题的值范围中。在转换器的持续运行中，NTC由于其功率损耗而变热并且降低其电阻，以便将运行中的功率损耗保持为低的。NTC表示一种成本有利的、限制接通电流的可能性。如果转换器在热状态中(在它已处于运行中一段时间时)与电网断开并且此后不久再次与电网连接，则可能会出现问题。热的NTC现在还总是具有低的电阻。在这期间然而未充电的中间电路电容器以非常高的(最大的)输入电流(脉冲电流或“浪涌电流(英语：Inrush Current)”)来充电，其中，整流二极管需要非常高的脉冲电流耐抗性(Impulsstromfestigkeit)。

为了解决这个问题，在现有技术中经常使用具有足够高的脉冲电流耐抗性的整流器。然而，这引起了更高的构件成本。此外，在网页“https://www.ametherm.com/blog/inrush-current/cool-down-time-inrush-current-limiter”中提出了措施，以便减少NTC的冷却时间。此外，存在其他成本密集型方法以完全避免使用NTC(参见：应用笔记AN4606，《具有三端双向可控硅开关和晶闸管(SCR)的浪涌电流限制器电路(ICL)和受控电桥设计技巧(Inrush-current limiter circuits(ICL)with Triacs and Thyristors(SCR)andcontrolled bridge design tips)》，意法半导体(STMicroelectronics)，2016年，网址为：https://www.st.com/resource/en/application_note/dm00140117-inrushcurrent-limiter-circuits-icl-with-triacs-and-thyristors-scr-and-controlled-bridge-design-tips-stmicroelectronics.pdf)

相应地，存在对成本有利地解决高的接通电流的问题的需求。

发明内容

根据本发明，提出一种用于限制接通电流的电路。