技术摘要：
本发明公开了一种智能电容器及其工作方法，涉及低压电器技术领域，包括供电正端1脚和供电负端2脚；还包括电阻R1、R2、R3和R4，稳压管D1和D2，电容C1和C2，场效应管Q1、三极管Q2和状态指示模块；所述电阻R1连接供电正端1脚和电容C1的正极及电阻R2、场效应管的栅极和三极  全部
背景技术：
现有广泛应用于低压直流滤波和电压支撑(DC-Link)场合的大容值电容，如电解 电容、薄膜电容等，在上电过程和正常工作时总是呈现良好的电容特性，始终保持很低的内 阻。这样的特性对于正常工作时的直流滤波和电压支撑能起到很好的效果，但却会在上电 时产生很大的浪涌电流，冲击前级电源和线路，带来严重的问题。 目前为了解决并接了大容值电容的直流负载上电浪涌电流抑制问题，常在电源本 身或供电接口处寻找解决方案，例如采用电源缓启动技术或供电线串接热敏电阻。这些浪 涌电流抑制措施都需对不同情况开展针对性的设计，极大的增加了大容值电容应用的复杂 度。 此外，并联的多只电容如果任意一只出现短路故障，都会导致整个负载呈现不可 恢复的短路特性，降低了可靠性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提出一种用于直流储能和滤波的智能电容器，通 过在传统电容器内集成少量低成本的无源器件，在不改变正常工作时的电容特性外，使其 具备无上电浪涌电流、短路自动切除等新特性，并提供状态检测接口便于进行健康管理。 本发明提供的一种智能电容器，包括供电正端1脚和供电负端2脚； 还包括电阻R1、R2、R3和R4，稳压管D1和D2，电容C1和C2，场效应管Q1、三极管Q2和 状态指示模块； 所述电阻R1分别连接供电正端1脚和电容C1的正极及电阻R2、场效应管的栅极和 三极管的集电极，所述电阻R2还与场效应管Q1的源极和衬底、三极管Q2的发射极及状态指 示模块连接，并与稳压管D2和电容C2并联，所述三极管的基极与电阻R3连接，所述电阻R3还 与稳压管D1的正极连接，所述稳压管D1还与场效应管Q1的漏极、电阻R4和电容C1的负极连 接，所述电阻R4通过状态指示模块连接供电负端2脚。 更进一步的，还包括隔离状态检测接口3脚和4脚； 所述状态指示模块为光耦E1，所述隔离状态检测接口3脚和4脚为光耦E1的两输出 端。 更进一步的，所述电容C1为500V/120uF、电阻R4＝10kΩ、电阻R1＝200kΩ、R2＝ 43kΩ、R3＝100kΩ，C2＝10uF、稳压管D1击穿电压20V、稳压管D2击穿电压12V及场效应管Q1 耐压500V，导通阻抗50mΩ。 本发明还提供了一种包括上述智能电容器的电路结构，将所述智能电容器通过开 关K接入直流供电电源，并在3脚外接5V电源，4脚外接电阻及扩展电路。 本发明还提供了一种智能电容器的工作方法，包括 3 CN 111555598 A 说　明　书 2/3 页 上电时电阻R4限制电容C1的充电电流，并击穿稳压管D1； 通过电阻R3使三极管Q2饱和导通，短接场效应管的栅极和源极，并使其保持截止 状态； 当电阻R4两端的电压逐渐下降至无法击穿稳压管D1时，三极管Q2将退出饱和状 态，供电电源通过R1为电容C2充电，缓慢抬升场效应管Q1的栅极电压，使其漏源两极缓慢导 通，进一步降低R4两端的电压，从而形成正反馈使Q1的漏源两极最终处于稳定导通状态； 通过状态指示模块指示智能电容器的充电状态。 更进一步的，所述状态指示模块指示智能电容器的充电状态具体包括， 当智能电容器充电时，光耦E1的原边流过充电电流，使3脚和4脚呈现短接状态； 当智能电容器完成充电时，光耦E1的原边不再导通，使3脚和4脚呈现开路状态； 当智能电容器故障时，光耦E1的原边一直流过充电电流，使3脚和4脚始终呈现短 接状态。 更进一步的，所述电容C1为500V/120uF、电阻R4＝10kΩ、电阻R1＝200kΩ、R2＝ 43kΩ、R3＝100kΩ，C2＝10uF、稳压管D1击穿电压20V、稳压管D2击穿电压12V及场效应管Q1 耐压500V，导通阻抗50mΩ。 通过采用以上的技术方案，本发明的有益效果是：通过在传统电容器内集成少量 低成本的无源器件，使该智能电容器无上电浪涌电流，且具有短路自动切除和健康管理的 特性，简化了直流储能和滤波应用的设计。此外，该新型电容无需控制，成本低，可靠性高， 便于集成，具有很好的应用前景。 附图说明 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 图1为本发明接口示意图和该智能电容器内部的电路原理图； 图2为实施例1的电路图； 图3为实施例1的仿真波形图。