本發(fā)明是一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，涉及滿足AISG協(xié)議規(guī)范的天線線上設(shè)備（Antenna line device，ALD），如塔頂放大器(Tower Mounted Amplifier,TMA)和遠程電調(diào)天線（Remote Electronic Tilting antenna, RET）等，特別涉及一種應(yīng)用于ALD中的浪涌電流抑制電路。

背景技術(shù)：

AISG協(xié)議是由世界主流的移動通信系統(tǒng)廠商和微波天線相關(guān)廠家聯(lián)合制定的天線智能化線上設(shè)備與基站之間的通信規(guī)范，天線智能化線上設(shè)備主要包括遠程電調(diào)天線（RET）和塔頂放大器（TMA）兩種。其中RET分為單頻段遠程電調(diào)天線（single-band remote electronic tilting antenna, SRETA)和多頻段遠程電調(diào)天線（multi-band remote electronic tilting antenna, MRETA)兩種。

在TMA、SRETA和MRETA等ALD產(chǎn)品中，由于大量儲能電容的存在，在ALD接入基站系統(tǒng)的瞬間，會產(chǎn)生很大的浪涌電流。例如在某一款6單元的MRETA產(chǎn)品中集成了6個電機驅(qū)動模塊，每個模塊中包含一個220μF的儲能電容，總的儲能電容達1320μF，當基站與MRETA相連時將產(chǎn)生很大的浪涌電流，導(dǎo)致大量接觸電火花并很有可能造成基站AISG端口輸出過載故障。

AISG協(xié)議規(guī)定供電電壓為10-30V，在整個電壓范圍內(nèi)ALD設(shè)備接入系統(tǒng)瞬間的浪涌電流需要小于400mA。與此同時基站系統(tǒng)廠家為了更好的規(guī)范ALD設(shè)備性能，提出了更加詳細的要求和測試條件，例如某世界知名基站系統(tǒng)廠家要求與其對接的ALD設(shè)備滿足如下浪涌抑制測試：在測試電壓30V，電壓上升時間小于50μs的條件下，以20mS的間隔時間對ALD反復(fù)上電、斷電，要求瞬時功率小于6.75瓦，即電流上限為225mA。該測試比AISG協(xié)議規(guī)范更加具體，要求更加嚴格。

為了有效抑制浪涌電流，目前常用的方案包括集成浪涌抑制IC和分離器件方案兩種。

集成IC方案價格較高，供貨周期長，如果產(chǎn)品產(chǎn)量達不到一定規(guī)模，訂貨周期和成本都是制約中小企實施該方案的主要障礙。

分離器件方案主要包括有源浪涌抑制和無源浪涌抑制兩種。

無源浪涌抑制方案在電源電壓固定、且浪涌電流閥值和工作電流相差較大時是一種較好的選擇。但ALD產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境中這兩個條件都不滿足。首先ALD輸入電壓范圍寬，有效范圍為10-30V，其次，浪涌電流閥值為400mA，基站系統(tǒng)更加嚴格的標準為225mA，而ALD設(shè)備正常工作常大于該閥值，例如在RET產(chǎn)品中，調(diào)節(jié)下傾角過程中，需要驅(qū)動電機，工作電流遠大于浪涌電流閥值；在多通道TMA中，由于需要多路低噪聲放大器（Low noise amplifier，LNA）同時工作，工作電流也大于浪涌電流閥值。

有源浪涌抑制電路通常采用P溝道MOSFET作為開關(guān)元件，通過控制MOSFET門極電壓來控制MOSFET開關(guān)的導(dǎo)通程度，以此來抑制浪涌電流。但是此類電路有一個共同的不足是：在系統(tǒng)電源反復(fù)上電、斷電的情況下，決定MOSFET門極電壓的儲能電容中的電荷不能快速釋放，導(dǎo)致在反復(fù)上電、斷電情況下電路會失去對浪涌電流的抑制能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，該電路用在電源與用電負責之間，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，包括電源輸入端、單向?qū)娐?、預(yù)充電電阻、電子開關(guān)、門極電壓緩啟動電路以及電源輸出端，電源輸入端與單向?qū)娐返妮斎攵诉B接，單向?qū)娐返妮敵龆伺c預(yù)充電電阻的輸入端連接，預(yù)充電電阻的輸出端與電源輸出端連接，單向?qū)娐返妮敵龆伺c電子開關(guān)的第一輸入端連接，電子開關(guān)的輸出端與電源輸出端連接，電源輸入端與快速放電電路的輸入端連接，快速放電電路的輸出端與門極電壓緩啟動電路的輸入端連接，門極電壓緩啟動電路的輸出端與電子開關(guān)的第二輸入端連接。

進一步地，所述輸出電路為一種ALD內(nèi)部電路。

進一步地，單向?qū)娐酚糜趯崿F(xiàn)電源關(guān)斷瞬間對門極電壓緩啟動電路中儲能元件的快速放電，保證了在反復(fù)上電、斷電情況下的浪涌電流抑制能力，單向?qū)娐窞橐环N二極管，或是由MOSFET構(gòu)成的近似理想二極管電路。

進一步地，在電子開關(guān)未導(dǎo)通期間，經(jīng)過預(yù)充電電阻對ALD設(shè)備中的儲能電容預(yù)充電，預(yù)充電電阻的阻值計算由電源電壓和規(guī)定的浪涌電流閥值決定。

進一步地，門極電壓緩啟動電路中通過增加一個電壓負反饋電阻來調(diào)節(jié)緩啟動速度，有別于通常的通過改變緩啟動電路中電容值來改變緩啟動速度的方案，保證了門極電壓緩啟動電路在應(yīng)用于包含有不同容量儲能電容的ALD產(chǎn)品過程中的靈活性。

進一步地，電源輸入端Vin與二極管D1的陽極連接，二極管D1的陰極與MOS管Q1源極連接，所述MOS管Q1的源極和漏極之間并聯(lián)了電阻R12，所述MOS管Q1的漏極與電源輸出Vout連接，電源輸入端Vin還與電阻R9的一端連接，所述電阻R9的一端與三極管T2基極以及電阻R10的一端連接，R10的另一端接地，所述三極管T2的集電極接地，T2的發(fā)射極與電阻R11一端連接，所述三極管T1的基極與電阻R11一端、R8一端以及電容C1一端連接，所述R8另一端與前述二極管D1陰極連接，所述電容C1的一端接地，所述三極管T2的發(fā)射極與電阻R1的一端連接，所述三極管T2的集電極與電阻R2連接，所述電阻R2的另一端與穩(wěn)壓二極管D2的陽極、電阻R3以及MOS管Q1的門極連接，所述穩(wěn)壓二極管D2與電阻R3并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D2的陰極與前述二極管D1的陰極連接。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，浪涌電流抑制效果好，且相對于集成IC方案具有成本低，替換型號多，采購方便的優(yōu)點，本發(fā)明最大的優(yōu)勢在于當電源端口反復(fù)上電、斷電情況下仍能夠有效抑制浪涌電流，滿足AISG協(xié)議以及相關(guān)基站系統(tǒng)廠家對ALD設(shè)備的相關(guān)要求。該方案允許設(shè)計人員根據(jù)ALD產(chǎn)品中儲能電容的大小調(diào)節(jié)啟動時間長度，靈活性較高。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路應(yīng)用在電路系統(tǒng)中的位置示意圖；

圖2為本發(fā)明一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路的原理框圖；

圖3為本發(fā)明一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路的電路圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，該電路應(yīng)用在電路系統(tǒng)中電源與用電負載之間，起到浪涌電流抑制作用。

請參閱圖2，一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，包括電源輸入端、單向?qū)娐贰㈩A(yù)充電電阻、電子開關(guān)、門極電壓緩啟動電路以及電源輸出端，電源輸入端與單向?qū)娐返妮斎攵诉B接，單向?qū)娐返妮敵龆伺c預(yù)充電電阻的輸入端連接，預(yù)充電電阻的輸出端與電源輸出端連接，單向?qū)娐返妮敵龆伺c電子開關(guān)的第一輸入端連接，電子開關(guān)的輸出端與電源輸出端連接，電源輸入端與快速放電電路的輸入端連接，快速放電電路的輸出端與門極電壓緩啟動電路的輸入端連接，門極電壓緩啟動電路的輸出端與電子開關(guān)的第二輸入端連接。

輸出電路為一種ALD內(nèi)部電路。

單向?qū)娐酚糜趯崿F(xiàn)電源關(guān)斷瞬間對門極電壓緩啟動電路中儲能元件的快速放電，保證了在反復(fù)上電、斷電情況下的浪涌電流抑制能力，單向?qū)娐窞橐环N二極管，或是由MOSFET構(gòu)成的近似理想二極管電路。

在電子開關(guān)未導(dǎo)通期間，經(jīng)過預(yù)充電電阻對ALD設(shè)備中的儲能電容預(yù)充電，預(yù)充電電阻的阻值計算由電源電壓和規(guī)定的浪涌電流閥值決定。

門極電壓緩啟動電路中通過增加一個電壓負反饋電阻來調(diào)節(jié)緩啟動速度，有別于通常的通過改變緩啟動電路中電容值來改變緩啟動速度的方案，保證了門極電壓緩啟動電路在應(yīng)用于包含有不同容量儲能電容的ALD產(chǎn)品過程中的靈活性。

作為本發(fā)明的一個實施例：請參閱圖3，電源輸入端Vin與二極管D1的陽極連接，二極管D1的陰極與MOS管Q1源極連接，所述MOS管Q1的源極和漏極之間并聯(lián)了電阻R12，所述MOS管Q1的漏極與電源輸出Vout連接，電源輸入端Vin還與電阻R9的一端連接，所述電阻R9的一端與三極管T2基極以及電阻R10的一端連接，R10的另一端接地，所述三極管T2的集電極接地，T2的發(fā)射極與電阻R11一端連接，所述三極管T1的基極與電阻R11一端、R8一端以及電容C1一端連接，所述R8另一端與前述二極管D1陰極連接，所述電容C1的一端接地，所述三極管T2的發(fā)射極與電阻R1的一端連接，所述三極管T2的集電極與電阻R2連接，所述電阻R2的另一端與穩(wěn)壓二極管D2的陽極、電阻R3以及MOS管Q1的門極連接，所述穩(wěn)壓二極管D2與電阻R3并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D2的陰極與前述二極管D1的陰極連接。

電路工作原理如下：電源輸入端Vin上電瞬間，電容C1中沒有儲能，兩端電壓為0V，三極管T1截至，MOS管Q1關(guān)斷，此時電路通過電阻R12對輸出電流對負載電容充電，充電電流最大值約200mA，隨后電路通過電阻R8對電容C1充電，V2電位升高，三極管T1導(dǎo)通并工作在放大狀態(tài)，緩慢開啟MOS管Q1,從而限制浪涌電流，隨著電容C1繼續(xù)充電，V2電位不斷升高，最終三極管T1飽和導(dǎo)通，完成對上電瞬間浪涌電流的抑制，通過調(diào)節(jié)充電電阻R8和電壓反饋電阻R1的阻值可以在不改變儲能電容C1容值的情況下改變MOS管Q1的開啟速度；上電結(jié)束，電路處于正常工作狀態(tài)時，電源輸入電壓Vin通過R9和R10分壓，使得V1電位高于V2電位,三極管T2截至。

當電源輸入關(guān)閉后，Vin電位迅速跌落，而由于負載電容的存在，電源輸出端Vout電位并不會立即消失，從而使得V1電位低于V2電位，三極管T2導(dǎo)通，電容C1通過電阻R11和三極管T2快速放電，放電時間常數(shù)約2.2mS，經(jīng)過20mS放電后，電容C1電壓釋放完畢，此時電源輸入端Vin再次上電，該電路的電流抑制作用仍然有效。

以上分析可知，該電路能有效限制上電瞬間的浪涌電流，同時在反復(fù)上電斷電的情況下，電流限制作用仍然有效，該設(shè)計符合AISG協(xié)議規(guī)范，也滿足愛立信基站關(guān)于以20ms的周期反復(fù)上電斷電的要求。

本發(fā)明的一種應(yīng)用于ALD設(shè)備的浪涌電流抑制電路，相對于集成IC方案具有成本低，替換型號多，采購方便的優(yōu)點，本發(fā)明最大的優(yōu)勢在于當電源端口反復(fù)上電、斷電情況下仍能夠有效抑制浪涌電流，滿足AISG協(xié)議以及相關(guān)基站系統(tǒng)廠家對ALD設(shè)備的相關(guān)要求。該方案允許設(shè)計人員根據(jù)ALD產(chǎn)品中儲能電容的大小調(diào)節(jié)啟動時間長度，靈活性較高。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。