1.本实用新型涉及软启动领域,特别是涉及一种
直流电源软启动装置。
背景技术:
2.传统的交流电转直流电的直流电源可以分为两种,一种是线性电源,它是将交流电先经过变压器变压之后,再通过整流模块将交流电变为直流电,然后依次经过滤波模块和稳压模块得到
电压稳定的直流电。另一种是开关电源,它是将交流电先通过整流模块,然后依次经过滤波模块和稳压模块得到电压稳定的直流电,此时的直流电的电压相对来说比较大,因此再通过降压模块进行降压得到电压合适的直流电。其中,整流模块的输出端接地的那根线称为地线,另一根称为母线。但是无论是上述哪种直流电源,其负载尤其含有容性负载在上电时,都会在直流电源的供电回路中产生一个很大的冲击电流,这个冲击电流来自于在上电瞬间对容性负载中的等效电容和滤波模块中的滤波电容的充电,而且容性负载中的等效电容和滤波模块中的滤波电容的电容值越大,所产生的冲击电流值就越大,充电时间也就越长。这个冲击电流值有时会有上百安培,这会导致直流电源中的组成元件损坏,进而影响直流电源的正常工作。
3.在直流电源上电时,为了限制冲击电流实现软启动。现有技术中,采用热敏电阻和继电器组合的方式,也就是将热敏电阻和继电器先并联然后再串联接到母线或地线上来实现软启动,在线性电源中也可以串接到变压器的原边上。采用热敏电阻和继电器组合的方式,在对容性负载中的等效电容充电结束后,继电器的触点瞬间吸合使得热敏电阻被短路,但是由于热敏电阻的分压,还会有一次冲击电流的产生,而且继电器本身成本较高,体积相对来说比较大,存在机械触点,机械寿命较短,运行时在其内部容易产生电弧,安全性比较低。
4.鉴于上述技术问题,寻求一种克服上述技术问题的装置是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素:
5.本实用新型的目的是提供一种直流电源软启动装置,在直流电源的输出端与负载之间串联一个第一
可控半导体器件,第一可控半导体器件本身不存在机械触点,且成本相对较低,使用寿命较长,体积相对来说比较小,运行时也不会产生电弧,安全性较高,而且由于第一可控半导体器件的导通电阻极小且不存在机械触点的吸合,因此不会产生二次冲击电流。
6.为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种直流电源软启动装置,包括:
7.第一可控半导体器件,串联接到
所述直流电源的输出端与所述直流电源的负载之间,用于当自身的控制端的电压值达到开启电压阈值时导通;
8.控制电压模块,与所述第一可控半导体器件的控制端连接,用于在所述直流电源上电时控制所述第一可控半导体器件的控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压
值,其中所述预设电压值大于所述开启电压阈值。
9.优选地,所述控制电压模块包括:
10.第一电阻,第一端与第一电源的正极连接,第二端与所述第一可控半导体器件的控制端连接;
11.电容,第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端和所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述第一电源的负极连接,用于在所述直流电源上电时使所述第一可控半导体器件的控制端的电压值在所述预设时间段内升高到所述预设电压值。
12.优选地,所述控制电压模块还包括:
13.第一稳压器件,第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端和所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述电容的第一端连接,用于在所述直流电源上电瞬间将所述第一可控半导体器件的控制端的电压值拉到所述第一稳压器件的第一稳压值,其中所述第一稳压值不大于所述开启电压阈值。
14.优选地,所述第一稳压器件为稳压二极管,所述稳压二极管的正极为所述第一稳压器件的第二端,所述稳压二极管的负极为所述第一稳压器件的第一端。
15.优选地,还包括:
16.稳压模块,所述稳压模块的输入端与所述第一电源的正极连接,所述稳压模块的输出端与所述第一电阻的第一端连接,用于在所述直流电源上电时将所述第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值,其中所述第二稳压值小于所述第一电源的电压值。
17.优选地,所述稳压模块包括:
18.第二电阻,第一端与所述第一电源的正极连接,第二端与所述第一电阻的第一端连接;
19.第二稳压器件,第一端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端连接,第二端与所述第一电源的负极连接,用于在所述直流电源上电时将所述第一电阻的第一端的电压值稳定在所述第二稳压值。
20.优选地,还包括:
21.电容放电模块,与所述第一可控半导体器件的控制端连接,用于在所述直流电源断电时泄放掉所述第一可控半导体器件的控制端的电压。
22.优选地,所述电容放电模块包括:
23.第三电阻,第一端与所述第二电源的正极连接;
24.第四电阻,第一端与所述第三电阻的第二端连接,第二端与所述第二电源的负极连接;
25.第二可控半导体器件,所述第二可控半导体器件的控制端分别与所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接,所述第二可控半导体器件的第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端、所述第一电阻的第二端及所述第一稳压器件的第一端连接,所述第二可控半导体器件的第二端与所述电容的第二端连接,用于在所述直流电源断电时泄放掉所述第一可控半导体器件的控制端的电压。
26.优选地,所述第二电源为所述直流电源。
27.优选地,所述第一可控半导体器件串联接到所述直流电源的输出端的负极与所述直流电源的负载之间,所述第一可控半导体器件为n-mos管,所述n-mos管的栅极为所述第
一可控半导体器件的控制端,所述第二可控半导体器件为p-mos管,所述p-mos管的栅极为所述第二可控半导体器件的控制端,所述p-mos管的源极为所述第二可控半导体器件的第一端,所述p-mos管的漏极为所述第二可控半导体器件的第二端。
28.优选地,所述电容放电模块还包括:
29.第三稳压器件,第一端与所述直流电源的输出端的正极连接,第二端与所述第三电阻的第一端连接,用于在所述第三稳压器件的第一端的电压值下降到所述第三稳压器件的第三稳压值时截止。
30.优选地,所述第三稳压器件为稳压二极管,所述稳压二极管的正极为所述第三稳压器件的第二端,所述稳压二极管的负极为所述第三稳压器件的第一端。
31.本实用新型提供的一种直流电源软启动装置,通过在直流电源的输出端与负载之间串联一个第一可控半导体器件,其本身不存在机械触点,且成本相对较低,使用寿命较长,体积相对来说比较小,运行时也不会产生电弧,安全性较高,然后设置控制电压模块与第一可控半导体器件的控制端相连,进而控制该控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值,在第一可控半导体器件导通与饱和之间,该控制端的电压值与第一可控半导体器件中流过的电流值成正相关关系,因此随着该电压值的缓慢增大,该电流值相应的缓慢增大,软启动过程平顺,而且由于第一可控半导体器件的导通电阻极小且不存在机械触点的吸合,因此不会产生二次冲击电流。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的一种直流电源软启动装置的结构图;
34.图2为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图;
35.图3为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图;
36.图4为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图;
37.图5为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图;
38.图6为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图。
具体实施方式
39.本实用新型的核心是提供一种直流电源软启动装置,在直流电源的输出端与负载之间串联一个第一可控半导体器件,第一可控半导体器件本身不存在机械触点,且成本相对较低,使用寿命较长,体积相对来说比较小,运行时也不会产生电弧,安全性较高,而且由于第一可控半导体器件的导通电阻极小且不存在机械触点的吸合,因此不会产生二次冲击电流。
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施
例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
41.请参照图1,图1为本实用新型实施例提供的一种直流电源软启动装置的结构图,该装置包括:
42.第一可控半导体器件11,串联接到直流电源的输出端与直流电源的负载之间,用于当自身的控制端的电压值达到开启电压阈值时导通;
43.控制电压模块12,与第一可控半导体器件11的控制端连接,用于在直流电源上电时控制第一可控半导体器件11的控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值,其中预设电压值大于开启电压阈值。
44.具体实施中,直流电源既可以是线性电源,也可以是开关电源。第一可控半导体器件11至少包括三个端子,当第一可控半导体器件11只有三个端子时,如图1所示,第一可控半导体器件11串接在直流电源的输出端的负极与直流电源的负载之间,但不仅限于此种方式,也可以将第一可控半导体器件11串接在直流电源的输出端的正极与直流电源的负载之间。第一可控半导体器件11的控制端与控制电压模块12连接,对于第一可控半导体器件11的其余两端与直流电源的输出端及直流电源的负载之间的连接关系不作特别限定。具体地,第一可控半导体器件11的其余两端中的一端可以与直流电源的输出端连接,也可以与直流电源的负载连接。实际应用中,第一可控半导体器件11可以为晶体三级管、金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)等。
45.控制电压模块12与第一可控半导体器件11的控制端连接,为第一可控半导体器件11提供控制电压,控制第一可控半导体器件11的导通、关断及导通后流过第一可控半导体器件11的电流的大小。在直流电源上电后,第一可控半导体器件11的控制端的电压开始逐渐增大,当该电压增加至第一可控半导体器件11的开启电压阈值时,第一可控半导体器件11开始导通,第一可控半导体器件11中开始有电流流过,随着该电压的缓慢升高第一可控半导体器件11进入恒流区,流过第一可控半导体器件11中的电流只受该电压控制,在此期间,由于第一可控半导体器件11的控制端的电压值与流过第一可控半导体器件11中的电流值成正相关关系,因此随着该电压的继续增大,流过第一可控半导体器件11中的电流从零开始也随之增大,通过合理设置预设时间段的长短,就能保证流过第一可控半导体器件11中的电流达到缓慢增加的效果。
46.实际应用中,可以根据具体实施情况对第一可控半导体器件11的类型、预设电压值及预设时间段进行选择,例如,在直流电源的输出端的电压为48v时,第一可控半导体器件11就可以选用mosfet管,该mosfet管的开启电压阈值为4v,那么预设电压值就可以设置为12v。对于控制电压模块12可以为电阻电容(resistance capacitor,rc)电路,或者其他能够输出电压可变的电路,本技术在此不作特别的限定。
47.需要说明的是,在直流电源的输出端与直流电源的负载之间可以串接差模电感,用于滤除直流电源的输出端的电压中的差模分量;也可以在直流电源的输出端的正极与负极之间接入共模电感,用于滤除直流电源的输出端的电压中的共模分量。
48.本实施例所提供的一种直流电源软启动装置,通过在直流电源的输出端与负载之间串联一个第一可控半导体器件11,其本身不存在机械触点,且成本相对较低,使用寿命较长,体积相对来说比较小,运行时也不会产生电弧,安全性较高,然后设置控制电压模块12
与第一可控半导体器件11的控制端相连,进而控制该控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值,在第一可控半导体器件11导通与饱和之间,该控制端的电压值与第一可控半导体器件11中流过的电流值成正相关关系,因此随着该电压值的缓慢增大,该电流值相应的缓慢增大,软启动过程平顺,而且由于第一可控半导体器件11的导通电阻极小且不存在机械触点的吸合,因此不会产生二次冲击电流。
49.在上述实施例的基础上:
50.请参照图2,图2为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图。
51.现有技术中,另一种实现软启动的方式是直接在交流输入线、母线及地线中的任意一根上串联一个热敏电阻,通过热敏电阻本身固有的电阻来实现软启动。当热敏电阻设置完成后,软启动所用的时间就很难进行控制,并且不论是继电器加热敏电阻的方式还是单独热敏电阻的方式,在后续使用中软启动所用的时间也很难进行调节。
52.作为一种优选地实施例,控制电压模块包括:
53.第一电阻r1,第一端与第一电源的正极连接,第二端与第一可控半导体器件的控制端连接;
54.电容c,第一端分别与第一可控半导体器件的控制端和第一电阻r1的第二端连接,第二端与第一电源的负极连接,用于在直流电源上电时使第一可控半导体器件的控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值。
55.需要说明的是,第一电源可以是直流电源,也可以是其他的供电电源。只不过当第一电源为其他的供电电源时,应当在直流电源上电时同步接通第一电源,以保证软启动过程可以实现。该电容c的第一端与第一可控半导体器件的控制端连接,可以理解的是,在第一电源的电压确定的前提下,rc电路中的电容c两端的电压在充到确定的电压值时所用的时间只与第一电阻r1的阻值与电容c的容值有关,因此在后续使用中调节软启动的时间只需更换第一电阻r1和/或电容c即可,而且根据定量的数学计算,可以随意调节软启动的时间。在实际应用中,可以根据具体实施情况对第一电阻r1的阻值和电容c的容值进行选择,电容c可以为极性电容c,也可以为非极性电容c。
56.本实施例所提供的控制电压模块的具体实施方式,通过rc电路输出控制电压,rc电路结构简单,且在后续使用中只需更换rc电路中的第一电阻r1和/或电容c就能简便地进行调节软启动的时间。
57.为了进一步提高该装置的响应速度,作为一种优选地实施例,控制电压模块还包括:
58.第一稳压器件121,第一端分别与第一可控半导体器件的控制端和第一电阻r1的第二端连接,第二端与电容c的第一端连接,用于在直流电源上电瞬间将第一可控半导体器件的控制端的电压值拉到第一稳压器件121的第一稳压值,其中第一稳压值不大于开启电压阈值。
59.具体实施中,第一稳压值同时也不能超过第一电源的电压值,以便使第一电源能够为rc电路充电。对于直流电源与第一电源的详细说明可见上述实施例,在直流电源上电瞬间,第一可控半导体器件的控制端的电压被第一稳压器件121稳压在第一稳压值,随着第一电源对电容c的充电,第一可控半导体器件的控制端的电压进一步上升。例如,在直流电
源的输出端的电压为48v时,第一可控半导体器件就可以选用mosfet管,该mosfet管的开启电压阈值为4v,预设电压值设置为12v,第一电源的电压为12v,那么该第一稳压器件121的第一稳压值就可以设置为3.3v。实际应用中,第一稳压器件121可以为稳压二极管、低压差线性(low dropout regulator,ldo)稳压器等。
60.本实施例中在第一电阻r1与电容c之间接入一个第一稳压器件121,使得在直流电源上电瞬间第一可控半导体器件的控制端的电压被第一稳压器件121稳压在第一稳压值,因此第一可控半导体器件的控制端的电压在直流电源上电后不再从零开始增加,大大减小了该装置的响应时间,提高了该装置的响应速度。
61.作为一种优选地实施例,第一稳压器件121为稳压二极管,稳压二极管的正极为第一稳压器件121的第二端,稳压二极管的负极为第一稳压器件121的第一端。
62.本实施例中第一稳压器件121选择稳压二极管,稳压二极管相对来说成本较低,可靠性比较高。其他具体说明可见上述实施例。
63.请参照图3,图3为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图。
64.在实际应用中,第一电源在运行中输出电压可能会有波动,或者当第一电源为直流电源时,应用于不同的直流电源,直流电源的输出端的电压可能会有所不同,为了适用于不同的直流电源,作为一种优选地实施例,还包括:
65.稳压模块13,稳压模块13的输入端与第一电源的正极连接,稳压模块13的输出端与第一电阻的第一端连接,用于在直流电源上电时将第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值,其中第二稳压值小于第一电源的电压值。
66.需要说明的是,该稳压模块13在第一电源的输出电压变化的情况下,或第一电源为直流电源,对于不同的直流电源将第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值,其中第二稳压值除了小于第一电源的电压值,还应大于第一稳压值。当然,第一电源的输出电压或者直流电源的输出端的电压也不能无限大,因为稳压模块13存在适用条件。例如,该稳压模块13为一个12v的稳压二极管,该稳压二极管能承受的最大反向电压为100v,那么第一电源的输出电压或者直流电源的输出端的电压的允许范围就是12v到100v之间。对于其他能够稳定电压的电路也在本技术保护的范围内。
67.本实施例中设置的稳压模块13,不管第一电源怎么变化,只要满足稳压条件就能将第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值,极大拓展了应用范围,并且在运行中由于第一电阻的第一端的电压值始终等于第二稳压值,因此可以保证上述实施例中的预设时间段可以计算的更加准确,也就是能够更加准确地调节软启动所用的时间。
68.作为一种优选地实施例,稳压模块13包括:
69.第二电阻r2,第一端与第一电源的正极连接,第二端与第一电阻的第一端连接;
70.第二稳压器件131,第一端分别与第一电阻的第一端和第二电阻r2的第二端连接,第二端与第一电源的负极连接,用于在直流电源上电时将第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值。
71.本实施例的具体说明与有益效果与上述实施例相同,请参照上述实施例,在此不再赘述。
72.请参照图4,图4为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构
图。
73.现有技术中由于都采用了热敏电阻,在一次软启动后热敏电阻上的热量消散需要时间,在热量未消散完全之前再次进行软启动可能会失效,大大降低了软启动的效率,为了解决这个技术问题,作为一种优选地实施例,还包括:
74.电容放电模块14,与第一可控半导体器件的控制端连接,用于在直流电源断电时泄放掉第一可控半导体器件的控制端的电压。
75.具体实施中,电容放电模块14除了可以与第一可控半导体器件的控制端连接,还可以与电容的第一端连接。在直流电源断电后,该电容放电模块14为电容放电提供回路,在电容的电压一定的情况下,放电时间的快慢仅取决于该回路中的等效电阻的阻值的大小,因此该电容放电模块14应该保证该回路的等效电阻的阻值尽可能小,以便更快地泄放掉电容上的电荷为下一次软启动做好准备。
76.本实施例对于电容放电模块14的具体实施方式不作特别的限定,具体说明见以下实施例。
77.请参照图5,图5为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图。
78.作为一种优选地实施例,电容放电模块包括:
79.第三电阻r3,第一端与第二电源的正极连接;
80.第四电阻r4,第一端与第三电阻r3的第二端连接,第二端与第二电源的负极连接;
81.第二可控半导体器件141,第二可控半导体器件141的控制端分别与第三电阻r3的第二端和第四电阻r4的第一端连接,第二可控半导体器件141的第一端分别与第一可控半导体器件的控制端、第一电阻的第二端及第一稳压器件的第一端连接,第二可控半导体器件141的第二端与电容的第二端连接,用于在直流电源断电时泄放掉第一可控半导体器件的控制端的电压。
82.具体实施中,同样第二电源可以为直流电源,也可以为其他的供电电源,第三电阻r3和第四电阻r4用来分压,通过调整第三电阻r3和第四电阻r4的阻值的比例来调整第二可控半导体器件141的控制端的电压值,进而保证在直流电源断电前,第二可控半导体器件141处于关断状态,在直流电源断电后,在满足第二可控半导体器的导通条件时导通。例如,第二电源的电压为15v,预设电压值为12v,第二可控半导体器件141为p-mos管,该p-mos管的导通电压为3v,p-mos管的栅极为第二可控半导体器件141的控制端,p-mos管的源极为第二可控半导体器件141的第一端,p-mos管的漏极为第二可控半导体器件141的第二端,那么在直流电源断电前,通过调整第三电阻r3和第四电阻r4的阻值的比例使得第二可控半导体器件141的控制端的电压值大于9v,就能保证第二可控半导体器件141处于关断状态。
83.对于第二可控半导体器件141的类型也不作限定,具体说明可见上述实施例。
84.本实施例中通过控制第二可控半导体器件141的导通与关断,来实现在直流电源断电后泄放掉第一可控半导体器件的控制端的电压,由于选用的第二可控半导体器件141的导通电阻极小,因此导通后可以在极短的时间内泄放掉第一可控半导体器件的控制端的电压,进而提高了软启动的效率。
85.现有技术中采用继电器加热敏电阻的方式,运行时需要为继电器额外配置供电电源,因此作为一种优选地实施例,第二电源为直流电源,解决了需要额外配置供电电源的问
题。
86.作为一种优选地实施例,第一可控半导体器件串联接到直流电源的输出端的负极与直流电源的负载之间,第一可控半导体器件为n-mos管,n-mos管的栅极为第一可控半导体器件的控制端,第二可控半导体器件141为p-mos管,p-mos管的栅极为第二可控半导体器件141的控制端,p-mos管的源极为第二可控半导体器件141的第一端,p-mos管的漏极为第二可控半导体器件141的第二端。
87.为了进一步缩短电容的放电时间,提高该装置软启动的效率,作为一种优选地实施例,电容放电模块还包括:
88.第三稳压器件142,第一端与直流电源的输出端的正极连接,第二端与第三电阻r3的第一端连接,用于在第三稳压器件142的第一端的电压值下降到第三稳压器件142的第三稳压值时截止。
89.需要说明的是,当直流电源断电后由于容性负载中的等效电容的存在,直流电源的输出端的电压并不会马上下降为零,而是会缓慢下降,当直流电源的输出端的电压下降到第三稳压器件142的第三稳压值时,也就是第三稳压器件142的第一端的电压值下降到第三稳压器件142的第三稳压值时,第三稳压器件142截止,因此第二可控半导体器件141的控制端的电压瞬间被下拉到直流电源的输出端的负极的电压,第二可控半导体器件141随之瞬间导通,将电容的放电时间进一步缩短。例如,在直流电源的输出端的电压为48v时,设置第三稳压器件142的第三稳压值为36v,那么在直流电源断电后,只需要等到直流电源的输出端的电压下降到36v时,第二可控半导体器件141就能瞬间导通,而不需要等到直流电源的输出端的电压下降到更低的电压值,当然选用36v的第三稳压器件142会改变对于直流电源的适用范围,此时适用的直流电源的电压最低不能低于36v,在实际应用中,可以根据实际情况选择合适的第三稳压器件142,同样对于第三稳压器件142的类型不作限定。
90.作为一种优选地实施例,第三稳压器件142为稳压二极管,稳压二极管的正极为第三稳压器件142的第二端,稳压二极管的负极为第三稳压器件142的第一端。
91.本实施例的具体说明可见上述实施例,在此不再赘述。
92.此外,为了让本领域技术人员更加清楚的理解本技术提供的技术方案,请参照图6,图6为本实用新型实施例提供的另一种直流电源软启动装置的结构图,其中,在直流电源的输出端与直流电源的负载之间串接差模电感l1,在直流电源的输出端的正极与负极之间接入共模电感l2,第一可控半导体器件选择n-mos管,第二可控半导体器件选择p-mos管,第一稳压器件、第二稳压器件及第三稳压器件都选择稳压二极管,第一电源和第二电源都设置为直流电源。
93.还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
94.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新
型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:
1.一种直流电源软启动装置,其特征在于,包括:第一可控半导体器件,串联接到所述直流电源的输出端与所述直流电源的负载之间,用于当自身的控制端的电压值达到开启电压阈值时导通;控制电压模块,与所述第一可控半导体器件的控制端连接,用于在所述直流电源上电时控制所述第一可控半导体器件的控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值,其中所述预设电压值大于所述开启电压阈值。2.如权利要求1所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述控制电压模块包括:第一电阻,第一端与第一电源的正极连接,第二端与所述第一可控半导体器件的控制端连接;电容,第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端和所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述第一电源的负极连接,用于在所述直流电源上电时使所述第一可控半导体器件的控制端的电压值在所述预设时间段内升高到所述预设电压值。3.如权利要求2所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述控制电压模块还包括:第一稳压器件,第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端和所述第一电阻的第二端连接,第二端与所述电容的第一端连接,用于在所述直流电源上电瞬间将所述第一可控半导体器件的控制端的电压值拉到所述第一稳压器件的第一稳压值,其中所述第一稳压值不大于所述开启电压阈值。4.如权利要求3所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述第一稳压器件为稳压二极管,所述稳压二极管的正极为所述第一稳压器件的第二端,所述稳压二极管的负极为所述第一稳压器件的第一端。5.如权利要求3所述的直流电源软启动装置,其特征在于,还包括:稳压模块,所述稳压模块的输入端与所述第一电源的正极连接,所述稳压模块的输出端与所述第一电阻的第一端连接,用于在所述直流电源上电时将所述第一电阻的第一端的电压值稳定在第二稳压值,其中所述第二稳压值小于所述第一电源的电压值。6.如权利要求5所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述稳压模块包括:第二电阻,第一端与所述第一电源的正极连接,第二端与所述第一电阻的第一端连接;第二稳压器件,第一端分别与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第二端连接,第二端与所述第一电源的负极连接,用于在所述直流电源上电时将所述第一电阻的第一端的电压值稳定在所述第二稳压值。7.如权利要求1至6任一项所述的直流电源软启动装置,其特征在于,还包括:电容放电模块,与所述第一可控半导体器件的控制端连接,用于在所述直流电源断电时泄放掉所述第一可控半导体器件的控制端的电压。8.如权利要求7所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述电容放电模块包括:第三电阻,第一端与第二电源的正极连接;第四电阻,第一端与所述第三电阻的第二端连接,第二端与所述第二电源的负极连接;第二可控半导体器件,所述第二可控半导体器件的控制端分别与所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端连接,所述第二可控半导体器件的第一端分别与所述第一可控半导体器件的控制端连接,所述第二可控半导体器件的第二端与第一电源的负极连接,用于在所述直流电源断电时泄放掉所述第一可控半导体器件的控制端的电压。
9.如权利要求8所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述第二电源为所述直流电源。10.如权利要求8所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述第一可控半导体器件串联接到所述直流电源的输出端的负极与所述直流电源的负载之间,所述第一可控半导体器件为n-mos管,所述n-mos管的栅极为所述第一可控半导体器件的控制端,所述第二可控半导体器件为p-mos管,所述p-mos管的栅极为所述第二可控半导体器件的控制端,所述p-mos管的源极为所述第二可控半导体器件的第一端,所述p-mos管的漏极为所述第二可控半导体器件的第二端。11.如权利要求9所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述电容放电模块还包括:第三稳压器件,第一端与所述直流电源的输出端的正极连接,第二端与所述第三电阻的第一端连接,用于在所述第三稳压器件的第一端的电压值下降到所述第三稳压器件的第三稳压值时截止。12.如权利要求11所述的直流电源软启动装置,其特征在于,所述第三稳压器件为稳压二极管,所述稳压二极管的正极为所述第三稳压器件的第二端,所述稳压二极管的负极为所述第三稳压器件的第一端。
技术总结
本实用新型公开了一种直流电源软启动装置,涉及软启动领域,通过在直流电源的输出端与负载之间串联一个第一可控半导体器件,其本身不存在机械触点,且成本相对较低,使用寿命较长,体积相对来说比较小,运行时也不会产生电弧,安全性较高,然后设置控制电压模块与第一可控半导体器件的控制端相连,进而控制该控制端的电压值在预设时间段内升高到预设电压值,在第一可控半导体器件导通与饱和之间,该控制端的电压值与第一可控半导体器件中流过的电流值成正相关关系,因此随着该电压值的缓慢增大,该电流值相应的缓慢增大,软启动过程平顺,而且由于第一可控半导体器件的导通电阻极小且不存在机械触点的吸合,因此不会产生二次冲击电流。次冲击电流。次冲击电流。
技术研发人员:
彭志宇
受保护的技术使用者:
隐士音响(杭州)有限公司
技术研发日:
2022.08.26
技术公布日:
2023/3/23