开关电源软启动

图 ３ 采 用 Ｓ ＲＲ 电路 Ｃ－ 这种 限流 电路 存在 如下 问题 ： 当电源 瞬 时 断 电后 ， 由于 电容 器 Ｃ上 的 电压 不能 突 变 ， 其上 仍有 断 电前 的 充 电 电压 ， 变器 可 逆 能还 处 于工作 状态 ， 保持 晶 闸管继 续 导通 ， 时若 马上 重新 接通 此 输入 电源 ， 同样起 不到 防 止冲击 电流 的作用 。 会 该 电路 如 图 ６ 所示 （ 画 出定 时 电 路 ， 电路 同 图 ５ ， 是 仅 主 ）它 图５ 的改 进型 电 路 。电 源 接通 时 ， 入 电压 经 整 流 桥 和 限 流 电 输 阻 Ｒ 对 Ｃ 充电， 。 。 同时定 时 时基 电路 ５５的定 时 电容 由辅 助 ５ 电源 经定 时 电阻 Ｒ 开始充 电 ，． 秒 后 ， 成 电路 ５５的 ２ 电 ｚ ０３ 集 ５ 端 压低 于 电源 电压 的 １２输 出端 ３ 出高 电平 ， ／， 输 导 通 ， 电器 继
Ｚ ｏ ｉ ｉ Ｗｕ ａ ｉ ｒｉ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ （ ３ ０ ０ ｈ ｕＪｈ ａ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｓ ｙ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ４ ０ ７ ） ｅ ｔ ＂
摘 要： 奉文丹析了开关电源启动时的瞬时冲击电漉。 阐述了应用不同器件设计的开关电源戟启动电路及开关电源软启动实用电路
源 处 于正 常运 行状 态 。
Ｔ
图 ５ 由继 电器与 电阻构成 的电路 然 而 ， 种简 单 的 Ｒ 这 Ｃ延迟 电路 在考 虑 到继 电器 吸合 电压 时 还必 须顾 及流 过线 包 的 电流 ， 般 电 阻 的 阻值 较 小 而 电容 的容 一
量较 大 ， 时 间很 难准确 控 制 ， 主要 是 电容 容 量 的误差 和漏 延迟 这
罔 １ 合闸瞬间滤 波电容 电瘴渡形
输人电路合闸瞬间， 由于电容器上的初始电压为零， 因而会形成
很大的瞬时冲击 电流 ， 如图 ｌ 所示 特别是大 功率开关 电源 － 其
２ 常用软起动 电路
２ １ 采用功率热 敏 电阻 电路 ．
热敏电阻防冲击电流电路如图 ２ 所示 它利用热敏电阻Ｒ
ｃ ｌ ｙｃｒｕ ｔ ａ ｉ ｉ ｉ： ￣ ｃ
Ｋ ｌ ｖ ｄ ：ｓ ｆ ｓａ ｔ ｃｒｕｔ ｄ ｓ ｎ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｅｏ ， ｓ ｏ ｔ ｔｒ ￣， ｒ － ｉｃ ｉ ｅｉ ｐ ｌ ａｉｎ ｇ ｃ
［ 巾国分类号］ Ｔ ２ ［ Ｍ９ 文献标识妈］ Ａ 文章编号：５ ｌ ３９２０ ）２ － ２ Ｉ６－ ４ （０４１ ２ Ｏ ０ ９
输人采用较大容量的瘟渡电容器， 其冲击电流可达 １０ ０Ａ以上
在电源接通瞬间， 如此 大 的冲击 电流幅 值往往 会ห้องสมุดไป่ตู้致输 人熔 断
在电源接通瞬问． 热敏电阻的阻值较大， 起 器烧断， 有时甚至将合闸开关的触点烧坏， 轻者也会使空气开关 的负温度系数特性， 当热敏 电阻流过较大 电流时 ． 电阻发热 舍不上 闸 上述 原 因均会造成 开关 电源无法 正常 投人 。因 此． 到限制 冲击 电流的作用 ：
到继 电器 的动作 电压 时 ， 动作 ， Ｋ１ 旁路 限 流 电阻 Ｒ ， 到 瞬 时防 起 冲击 电流 的作 用 。通 常 在 电源 接 通 之 后 ， 电器 Ｋ 继 １动 作 延 时
０３ ． 秒 ， ． ～０５ 否则 限流 电阻 Ｒ 因通 流 时间 长会烧 坏 。
图 ２ 采用 热敏 电 阻电路
去电源设计 、 调试方 面的麻烦 这样 不仅 可以提高 整体 系统 的 可靠性和设 计水 平 ， 更重 要 的是缩 短 了整个产 品 的研 发周 期 。 本文重点阐述 如何 正确 台理地设 计开关 电源 的软启 动 电路 ， 以
供广大系统电源设计人员参考
开关 电源的输 人电路大都采用 整流加 电容滤 泼的形 式 。在
Ｄ
电流造成 的 ， 要 仔 细 地挑 选 和测 试 。同 时继 电器 的动 作 阈值 需 取 决于 电容 器 上 的充 电电 压 ， 电器 的 动作 电压会 抖 动 及振 继 荡 ， 成工 作不 可靠 。 造
２ ５ 采 用 定 时 触 发 器 的继 电器 与 限 流 电 阻 的 电 路 ．
电源 技术 研 究 与设 计
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ＆ Ｄｅ ｉｎ ｏ ｏ ｒ ｐ ｌ Ｔｅ ｈ ｉｕ ｓ ａｃ ｓｇ ｆ ｗｅ Ｐ Ｓｕ ｐｙ ｃ ｎｑ ｅ
‘ 源 界）ｏ ￣ １ 电 世 ２４ ２ ｏ 期
重新 恢 复高 阻需 要 时 间 ， 故对 于 电源 断 电后 又 需 要 很 快接 通 的 情 况 ， 时起不 到 限流作 用 。 有
并 接 于继 电器 Ｋ 线包 的 电容器 充 电 ， １ 当 上 的充 电 电压达
‘ 源 界＞０ 年 １ 电 世 ２ ４ 第２ ０ 期
不 间断 电源
ＵＰ Ｓ
被触 发 可 控 硅 的 功 率 大 小 略 有 不 同 。对 于 整 机 输 出 功 率 在 需 要 １ 全功 率 的一个 变 换 器 ； Ｐ ＷＭ 用 逻 辑 控 制 电路 把 输 ０ Ｕ Ｓ
作 的不可 靠性 而烧 坏 限流 电阻及 继 电器 的 自身触 点 。
图 ６ 定 时 电路 图 ４ 具有 断 电检 测 的 Ｓ ＲＲ 电路 Ｃ－
２ ６ 过 零 触 发 的 光 耦 可 控 硅 与 双 向可 控 硅 构 成 的 电 路 ．
该 电路 如 图 ７ 示 。集成 稳压 器输 出稳 定 的 ５ 电压 ， 软 所 Ｖ 为 起 动 电路 提供 电 源 电 压 。晶 体 管 Ｖ ｔ反 相 器 Ｉ 构 成 过 零 触 Ｔ、 Ｑ 发 电路 ， ５ ５ 成 单稳 态触 发器 ， 、 定时周 期 ， 因 ５ Ｉ Ｃ ５构 Ｒ Ｃ 为 但
２ ３ 具有断 电检测 的 Ｓ Ｒ Ｒ电路 ． Ｃ－
该 电路 如 图 ４ 示 。它是 图 ３的改 进 型 电路 ， ５Ｉ 、 Ｔ 、 所 Ｄ 、 ６ｖ · ） Ｒ 、Ｒ ＲＣ 组成 瞬 时断 电检测 电路 ， 间常数 Ｒ Ｃ 时 ｅ Ｒ的选 取 应 稍大 于 半 个 周期 ， 当输入 发 生瞬 间断 电时 ， 测 电路 得 到 的检 测 信 号 ， 检 关 闭逆变 器功 率 开 关 管 ｖ ２ Ｔ 的驱 动 信 号 ， 逆 变器 停 止 工 作 。 使 同时切 断晶 闸管 Ｓ Ｒ的 门极 触 发 信号 ， 保 电 源重 新 接 通 时 防 Ｃ 确 止 冲击 电流 。
５Ｋ 以内的 中小 型 无 功 耗 不 间 断 电源 ，Ｗ Ｓ 可 用 一个 ０Ｗ Ｓ ～ Ｗ６ 具有 ６ 个独 立绕 组 的开关 电源 取代 。
出 电压 限定在 一个 预先 设 定 的范 围 之 内 ， 全 不 需 要 功 率 变 换 完 器 。无功 耗不 间断 电源 实 际 上 还是 有 功耗 的 ， 不 过 其 功 耗 小 只
ｌ 引言
开关电源 其体积小 巧、 能卓越 、 用方便 的显著 特 点 ， 性 使 在通信 、 网络 、 工控 、 铁路 、 军事等领域得 到 日益 广泛 的应用 很
该电
ｌ０ ０＾
ｕ ＿ 】 导致
跳闸，
瞥损坏
多系统设计人员已经意识到＋ 正确音理地设计开关电源， 可以省
周 志敏
莱芜钢铁集团公司动 力部 （ 莱芜 ２ １０ ） ７ １４
Ｚ Ｏ ｈｍｉ Ｌ ｉ ｒｎ ａ ｄ Ｓ ｅ ｌ ｏ Ｌｔ． （ ７ １ ４ ｈ ＵＺ ｉ ｎ ａｗｕ Ｉｏ ｎ ｔｅ Ｃ ． ｄ ２ １ ０ ）
周纪海
武汉理工大学信 息工程学院 （ 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ０
电路 处于正 常工 作状态 采 用热敏 电阻 防止 几乎所有的开关电源均在其输＾电路设置防止冲击电流的软起 而使其阻值变小 ， 冲 电流一般适用于小功率开关 电源 ， 击 由于热敏 电阻的热惯性 ， 动电路． 以保证开关电源正常而可靠的运行。
２ ＴｅＷｏｌｏ Ｐ ９Ｉ ｈ ｒ ｃ ｄｆ ｓｐ ｌ Ｌｐｙ
２ ２ 采 用 ｓ Ｒ Ｒ 电路 ． Ｃ ．
该 电路 如 图 ３ 示 。在 电 源 瞬 时接 通 时 ， 入 电 压经 整 流 所 输
桥 Ｄ ～Ｄ 和 限流 电阻 Ｒ 对 电容 器 Ｃ 充 电 。当 电容 器 Ｃ充 电到 １ ４ 约 ８ 的额 定 电压 时 ， ０ 逆变 器正 常工 作 ， 主变 压器 辅 助绕 组 产 经 生晶 闸管 的触 发信 号 ， 晶闸管 导 通 并 短路 限流 电 阻 Ｒ， 关 电 使 开
《 源 界 ２ ４ 第２ 电 世 》 ０年 １ ０ 期
电源技术研究与设计
Ｆｅ ｅ ｒ ＆ Ｄｅ ｎｏ ｏ ｒ ｕ ｐｙＴ ｃ＇ ｉｕ ｌｓ ａ ｃ ｓｇ ｌ ｗｅ ｐ ｌ ｅ ￣ ｑ ｅ Ｌ Ｐ Ｓ ｎ
开 关 电源软 启 动 电路 的设 计 与应 用
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｄｅ ｉ ｎ Ｓｗ ｉ ｈ Ｓｏ ｒ ｅ Ｓｏ ｔＳｔ ｒ ｒ ｕ ｔ ｐ ｔ ｎ ｓ ｇ ｉ ｏ ｃ ｔ ｕ ｃ ｆ— ａ ｔＣｉ ｉ ｃ ｃ
叙 词： 软启动 电路 设汁 直用
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｓｐ ｐ ｒａ ｎｙｉ ｓａ ｔｎｏｕ ｍｐ ｃ ｃ ｒｅ ｔｎ ｓ ｔｈｎ ｏ］ ￣Ｓ ａ ｔｅａｘ ｒｔ ￣ ｔｈｎ Ｏ ｒ ｅｓ ｔｈｎ Ｏ ｒ ｅｐ ａｔ ｓｒ ｃ ． ｉ ａ ｏ ｎ ｌｓｓｉ ｔ ｎａ ｅ ｓｉ ａｔ ｕｒ ｎ ｗｉ ｉｇｓ Ｌｃ， ｔ ｒ—ｌｌ￣ａ ｅｓ， ｃ ｉｇＳ Ｕ Ｃ ｗｉ ｉｇＳ Ｕ Ｃ ｒｃｉ ｎ ｉ ｃ ｒ ｄ ｃ
（ 下转 第 ４ ５页）
Ｔ ｅ ｏｌｏ Ｐ ｗ ｒ ， Ｉ３ ｈ Ｗ ｒ ｆｏ ｅ＆ Ｉ ０ ｄ ｙ
２ ４ 继 电 器 ＫＩ与 电 阻 Ｒ 构 成 的 电路 ．
该 电路 原 理 图如 图 ５所 示 。 电源 接 通 时 ， 入 电压 经 限流 输 电阻 Ｒ 对 滤波 电容 器 Ｃ 充 电 ， 时辅 助 电源 。 １ 同 经 电阻 Ｒ 对 ｚ
Ｔｌ
Ｋ１ 作 ， － 动 Ｒ 被旁 路 ， 流 供 电电 压 对 Ｃ 继 续 充 电 而达 到额 定 直 １ 值 ， 变器 处 于正 常工 作状 态 。 由于 该 电路 在 Ｒ 逆 Ｃ延迟 定 时 电路 与继 电器 之 间插 入 了单 稳 态 触 发 器 和 电 流放 大器 ， 保 继 电器 确 动作 干脆 、 靠 ， 效 地 防 止 了冲击 电 流 ， 不 会 由于 继 电器 动 可 有 而
ｃｎｕ ｔ ｎ ， 表达 就精 确 了 。 ｏ ｓｍｐｉ ”其 ｏ
参 考文 献
［］郁百超 ， １ 无逆变器不间断电源 ， 专利文献， 专利号 ：７４ １４ ９２ １９ ，
到接 近零 ， 之 以“ 功 耗 ” 略有 夸 张之 意 。译 成 英 文 是 “Ｉ 冠 无 ， ｌｉ ｌ
（） ３ 当市超 出正 常 范 围 时 ，Ｃ 导 通 ， １ 电压 加 到 输 出 Ｓ Ｅ 的 端 ， 时 Ｅ 完全 是 自由放 电 ， Ｓ 上 的 ０７ 压 降 外 ， 此 除 Ｃ ．Ｖ 没有 其他 功耗 ， 率 一 （０ —０ ７ ／０ —９ ． 。经 整 流 后 的 直 流 效 ３８ ． ）３ ８ ９８ 电压 Ｖ 也 只通 过一个 二极 管 Ｄ 就直接 输 出 ， － ｎ ４ 因此 ， 上述效 率 的 计算 公式 同样 适用 于市 电正常 时 的情 况 。 （） 发 明完全 保 留了不 间断 电源 的必 要 特 征 ， 其 主 电路 ４本 而 简单 到 只有几 只 二极管 和 可控硅 ， 用额 定 电流 为 ｌＯ 的整 流器 ＯＡ 件 就可 以做 出 ２Ｋ 的输 出功率 ， 功 效相 当于一 台 ３ Ｋ · ５Ｗ 其 ０Ｖ Ａ 的传统 不 问断 电源 。 （） 发 明的输 出 电容 Ｃｚ 以省 去 ， ５本 １ 可 因此 整 机 无 功 率 电容