[發明專利]一種瞬態啟動電流的抑制電路、抑制方法及應用

在審

• 申請號: 202110698697.4
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113285585A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 呂吉玉;周海廷;趙建葵;宿偉;劉愛伶;徐啟潔;馬濤;田曉娟;姜靚
• 申請（專利權）人: 青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/36;H02M7/48
• 代理公司: 濟南方宇專利代理事務所(普通合伙) 37251
• 代理人: 俞波

1.一種瞬態啟動電流的抑制電路，其特征在于，包括固定電阻R1、固定電阻R2、負溫度系數NTC電阻R3、固定電阻R4、電容C1及絕緣柵場效應管Q1；

所述直流支撐電容C1的負極與電源電路的負線相連接，所述直流支撐電容C1的正極與電源電路的正極之間設置第一支路與第二支路，所述第一支路包括固定電阻R1與固定電阻R2，所述直流支撐電容C1的正極與固定電阻R1與固定電阻R2串聯后與電源電路的正極連接；

所述第二支路包括絕緣柵場效應管Q1、負溫度系數NTC電阻R3和固定電阻R4；所述絕緣柵場效應管Q1的漏極與直流支撐電容C1的正極相連，所述絕緣柵場效應管Q1的柵極連接在固定電阻R1和固定電阻R2之間，所述絕緣柵場效應管Q1的源極與負溫度系數NTC電阻R3串聯后與電源電路的正線相連接，所述固定電阻R4連接在絕緣柵場效應管Q1的漏極與源極之間。

2.如權利要求1所述的抑制電路，其特征在于，所述固定電阻R1的阻值為a歐姆，所述固定電阻R2的阻值為b歐姆，所述負溫度系數NTC電阻R3在常溫的電阻R_常溫為c歐姆,所述負溫度系數NTC電阻R3在最大電流時的阻值為d歐姆，固定電阻R4的阻值為b歐姆，其中，bcad。

3.如權利要求2所述的抑制電路，其特征在于，所述負溫度系數NTC電阻R3的阻值d與直流支撐電容C1的等效串聯電阻R_ESR1數量級相似或相同。

4.如權利要求1所述的抑制電路，其特征在于，所述絕緣柵場效應管Q1為p溝道MOS管。

5.一種瞬態啟動電流的抑制方法，采用如權利要求1-4任一所述的電路，其特征在于，通過負溫度系數NTC電阻R3的溫度-阻抗特性、絕緣柵場效應管Q1的柵極電壓小于源極電壓(U_GU_S)時導通的性能參數特性、以及電阻的分壓特性進行電路控制設計；絕緣柵場效應管Q1在導通前，U_G＝U×R2/(R1+R2)，U_S＝U×R4/(R3+R4)，R2＝R4，電阻R1的阻值影響U_G，電阻R3的阻值影響U_s的原理；負溫度系數NTC電阻R3在常溫時，U_G＝U×R2/(R1+R2)＝U×b/(a+b),U_S＝U×R4/(R3+R4)＝U×b/(c+b),ca,使U_GU_S,PMOS絕緣柵場效應管Q1不導通；NTC電阻R3在接近最大電流時的阻抗時，U_G不變，U_S＝U×b/(d+b)，da，使U_GU_S,PMOS絕緣柵場效應管Q1導通。

6.如權利要求5所述的抑制方法，其特征在于，負溫度系數NTC電阻R3在常溫瞬態上電時，絕緣柵場效應管Q1柵極的電壓值U_G大于絕緣柵場效應管Q1源極的電壓值U_S，使Q1的源極和漏極不導通，固定電阻R1和固定電阻R2串聯，再和串聯狀態的負溫度系數NTC電阻R3、固定電阻R4并聯，將直流支撐電容C1的瞬態上電電流抑制。

7.如權利要求6所述的抑制方法，其特征在于，負溫度系數NTC電阻R3在接近最大工作電流時的阻抗，使絕緣柵場效應管Q1柵極的電壓值U_G小于絕緣柵場效應管Q1源極的電壓值U_S，使Q1的源極和漏極導通，旁路固定電阻R1、固定電阻R2、固定電阻R4，負溫度系數NTC電阻R3、絕緣柵場效應管Q1、電容器C1串聯在電源電路的正負線之間，構成一階RC低通濾波組件，同時電容器C1作為直流支撐電容使用。

8.如權利要求6所述的抑制方法，其特征在于，在未工作或未頻繁開機時，負溫度系數NTC電阻R3的阻值大于固定電阻R1的阻值，保證絕緣柵場效應管Q1不導通；在穩態工作時，負溫度系數NTC電阻R3的阻值小于固定電阻R1的阻值，保證絕緣柵場效應管Q1導通。

9.一種如權利要求1所述的瞬態啟動電流的抑制電路的應用，其特征在于，連接在整流電路的輸出電路之后。