[發明專利]一種適用于超大儲能電容的抑制啟動浪涌電流電路

在審

• 申請號: 202110976163.3
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113629681A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 董濤;崔息戈;郭凱凱;王明義;裴淑曼;樊宏恩
• 申請（專利權）人: 洛陽頂揚光電技術有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 洛陽公信聯創知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 王學鵬

本發明提供一種適用于超大儲能電容的抑制啟動浪涌電流電路，包括依次連接的MCU控制電路、浪涌抑制電路和激光器驅動電路，其中，浪涌抑制電路創新突出，浪涌抑制電路中具有多個獨立設置并受MCU控制電路控制的限流通道，用于為超大儲能電容充電，MCU控制電路是整個電路的核心，用于采集電壓反饋電路反饋的電壓信息并依據電壓信息控制浪涌抑制電路動作，以減小浪涌抑制電流；超大儲能電容在工作啟動時通過本發明的電路極大程度減小對供電設備的峰值功率要求，且在對電容充電時供電電流平穩，不會對其他模塊電路造成瞬時干擾，另外該方法也在滿足高頻率驅動的情況下可減小其平均功耗。

技術領域

本發明屬于激光測照技術領域，具體涉及一種適用于超大儲能電容的抑制啟動浪涌電流電路。

背景技術

激光測照的激光器驅動工作原理是：測照使用的激光器在發光瞬間往往需要幾百安的電流，一般電源或電池只能提供幾安或者十幾安的電流，因此完全依靠電源提供的瞬時功率驅動激光器是不可行的，現在比較成熟的技術是利用大容量電容進行儲能，在發光瞬間利用大電容儲存的能量進行放電驅動激光器，電源僅作為輔助提供電流，以此來減小對供電設備的要求。而在對大儲能電容充電時，首次啟動會產生巨大的浪涌電流，該電流會對供電設備及電源模塊造成一定的干擾。

產生上述現象原因為：一般情況下電路啟動之前，電容是未儲能的，即正負極壓差為零。在啟動之后，初始正負極壓差為充電電壓，而電容的ESR比較小，此時會有巨大的浪涌電流，該浪涌電流可能會導致供電設備異常及供電系統損壞，抑制啟動電流時同時也要兼顧測照激光器在高頻率工作下的穩定性。

發明內容

鑒于現有的驅動電路上電會產生較大的浪涌電流，一般非高功率的供電設備不能正常驅動，本發明的目的是提供一種適用于超大儲能電容的抑制啟動浪涌電流電路。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種適用于超大儲能電容的抑制啟動浪涌電流電路，包括MCU控制電路，還包括浪涌抑制電路、電壓反饋電路、激光器驅動電路，所述MCU控制電路、浪涌抑制電路和激光器驅動電路依次連接，且激光器驅動電路的控制端還直接與MCU控制電路的輸出端連接，浪涌抑制電路還通過電壓反饋電路與MCU控制電路的輸入端連接；

其中，電壓反饋電路用于監測超大儲能電容兩端的電壓，并將監測電壓的大小作為電壓信息反饋給MCU控制電路；

MCU控制電路用于采集電壓反饋電路反饋的電壓信息并依據電壓信息控制浪涌抑制電路動作；

浪涌抑制電路中具有多個獨立設置并受MCU控制電路控制的限流通道，用于為超大儲能電容充電；

該MCU控制電路還用于控制激光器驅動電路的工作狀態，當激光器驅動電路開始工作時，超大儲能電容和激光器驅動電路共同驅動激光器工作。

進一步的，所述MCU最小系統采用STM32系列單片機。

進一步的，所述MCU最小系統的7腳為復位端口，MCU最小系統的1腳為U1輸出。

進一步的，所述MCU最小系統的10腳直接連接至激光器驅動電路，11腳連接至電壓反饋電路，12、13以及18腳分別連接至對應的限流通道。

進一步的，多個限流通道的限流阻值不同。

進一步的，每個限流通道均包括NPN型三極管、漏源極電阻、限流二極管以及限流電阻，其中，NPN型三極管的基極連接至MCU最小系統，發射極接地，集電極分別連接至漏源極電阻的柵極和源極，且源極連接至供電電壓，漏源極電阻的漏極依次經限流二極管和限流電阻后連接至超大儲能電容的正極板，超大儲能電容的正極板還連接至電壓反饋電路，且限流二極管的正極與漏源極電阻的漏極相連。

進一步的，所述限流通道有3個，3個限流通道中的NPN型三極管的基極分別連接至MCU最小系統的12、13以及18腳。