导言
在现代电子设备中有许多继电器用于电源开关。但在开关进程中，常伴随着几个到几十个毫秒的触点回跳和颤动进程，单次抖跳的时间可达几十微秒到几毫秒，因而会引起被控电路的屡次误动作。一起存在不同程度的机械磕碰噪声，因为触点电弧火花，会引发严峻的EMI和RFI，关断时的线圈反电势高达几百到几千伏，严峻时会危及驱动电路，因为超越规则的尖峰电压、浪涌电流会使触点击穿、烧损或粘结，然后误导通或损失功用。怎么处理这些问题已成为现代电子设备的一个不行忽视的问题。一般在电流较大时采纳如下两种办法：
1） 继电器与负载之间串接热敏电阻。但正常作业时一直有一电阻存在。一起关断时仍有问题。
2）在继电器与负载之间串接电阻，电阻两头并接一个继电器。但操控联系杂乱，并且添加一个继电器及其操控电路。
电路规划
图1为某电子设备的输入整流滤波电路。输入滤波电路作业进程：输入的三相沟通电经输入滤波器滤去杂波后经整流电路、开关（继电器）加到输入滤波电容上，当开机信号加到操控电路时，开关合闸，整流电流流过滤波电路输出直流电。当开机信号消失时，开关断开，间断输出直流电。
图1 输入整流滤波电路
因为输入滤波电容较大，因而合闸浪涌电流较高，最大合闸电流为：
IP=U/RS
其间U为三相整流桥输出最大电压峰值，RS为输入滤波回路内阻，一般RS较小，因而IP很大，大的浪涌电流不只会引起电源开关接点的熔接，也会使输入保险丝熔断，在浪涌电流出现时所发生的搅扰将会给其他相邻的用电设备带来阻碍，就电容器和整流器自身而言，屡次、重复地饱尝大电流冲击，功用将会逐步劣化，因而要约束浪涌电流。规划了一种选用场效应管代替继电器的电路来处理浪涌电流问题。
在电路规划中，使用场效应管的开关特性，用场效应管代替继电器，提出一个处理方案，如图2所示。
图2 按捺浪涌电流电路组成框图
阻隔耦合电路是将操控信号变为高频振动信号使用高频变压器传递到变压器次级。功用电路包含整流滤波、维护等电路。输出电路主要由场效应管和维护电路组成。
图3是一个N沟道场效应管的漏极特性曲线，该曲线可分为可变电阻区、恒流区、夹断区三部分。场效应管作业在可变电阻区时，ID随VDS的添加简直成线性增大，而增大的比值受VGS操控，这样就能够把管子的D、S间当作一个受电压VGS操控的线性电阻。
图3 N沟道场效应管的漏极特性曲线
为消除浪涌电流，应使场效应管在可变电阻区作业一段时间。因为正常开关作业时管子在可变电阻区时间极短，不能消除或减小浪涌电流。怎么使场效应管在彻底导通前有满足的时间作业在可变电阻区成为阻隔耦合电路规划的要害。
规划了如图4的电路来消除浪涌电流，为使操控信号变为高频振动信号，选用SG3525。图中SG3525的振动频率由下式决议：
f=1/C2（0.7R2+3R3）
软启动电路的电容C3是用50mA恒流源充电的［3］。到达50%输出占空比的时间将是：
t=2.5V /50mA*C3
使用SG3525第10引脚关断端操控高频振动信号的有无。当第10引脚关断端为低电平时，使用SG3525的软启动端电容C3使高频振动信号脉冲宽度逐步展宽，使得经过变压器耦合并经整流滤波后加在场效应管V1的GS端的电压缓慢上升，以使场效应管在可变电阻区作业一段时间。因为场效应管是电压操控型器材，耗费电流极小，高频振动信号整流滤波后的幅值前后简直相同，场效应管很快彻底导通，浪涌电流很大，在场效应管GS两头并联电阻R5，加大SG3525输出端的负载，浪涌电流有所下降，但SG3525发热严峻，此办法行不通。
因为SG3525的输出端电压可由13引脚决议，因而假如13引脚的电压由低变高，则输出端脉冲电压也会由低变高，这样整流滤波后的电压也会由低变高，场效应管在可变电阻区可作业一段时间以减小浪涌电流。为取得一个由低变高的电压，选用图4中的LM317电路，因为LM317的输出电压Vout=1.25V（1+R6/R7），为得到一个缓慢上升的Vout，在R6两头并联电容C8，当开机信号为高电平时，R6两头电阻简直为零，Vout=1.25V。当开机信号为低电平时，电容C8充电，Vout逐步上升，直至充电完结，此刻Vout=1.25V（1+R6/R7）。改动C8的巨细即可改动Vout上升的速率，也就改动了场效应管作业在可变电阻区的时间。开机信号为高电平时，电容C8经过V2放电，Vout下降。
在图4中场效应管V1的挑选应考虑到导通时能安全接受的最大漏-源极电压和电流。必要时可采纳过压维护、按捺尖峰的办法，为添加导通电流能够将场效应管并联作业。因为整流电路出来的电压有300V，一起要求场效应管彻底导通时导通电阻满足小，以减小管压降，下降发热，这儿选用IXTM21N50，场效应管由关断到彻底导通的时间主要由C8决议，由彻底导通到关断的时间主要由SG3525决议。当开机信号为高电平时，SG3525输出将在200ns内关断。
图4 按捺浪涌电流电路
接下来的问题是怎么确认C8的值，使得浪涌电流满足小一起场效应管又能安全作业。由图4的作业进程来看，可将场效应管看作时变电阻R，因为场效应管作业在可变电阻区时导通电阻R∝1/VGS，而对某一时间VGS∝Vout，Vout∝1/C8
R∝C8
因而浪涌电流最大值为： IMAX∝1/C8
改动C8的巨细就能够改动浪涌电流最大值IMAX。
实验成果
对电路进行仿真，得到图5电流波形，由图中能够看到当C8较大时，因为VGS上升较慢，IDS简直看不到有上冲，电流上升平稳。为确保场效应管安全作业，有必要使浪涌电流小于管子的答应值，并且为使电子设备对电源的影响满足小，一起电路及时作业，应选用适宜的电容C8。咱们挑选C8=166mF， 可消除浪涌电流，得到与仿真波形类似的成果。
结语
该电路在滤波电容400mF、输出功率2kW下长期安稳牢靠作业，现在已批量生产用于某型电子设备中。该电路的改进型已广泛用于其它电子设备中。假如将两只场效应管反向串联代替V1，则该电路稍加改动能够用于沟通电路的软启动，现已用于开关该型电子设备中的沟通风机，作用很好。
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