一種浪涌電壓精準抑制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子信息領(lǐng)域，尤其涉及一種浪涌電壓精準抑制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在直流供電總線中，多種電子設(shè)備輸入端均存在有濾波電感或電源濾波器，當(dāng)電子設(shè)備中有負載突變時會在供電總線上產(chǎn)生浪涌電壓。在汽車、飛機和船舶等含有發(fā)電機供電的電子設(shè)備中，發(fā)電機中的大電感使浪涌電壓進一步加重，在后級電子設(shè)備負載突變或發(fā)動機功率突變時，總線上出現(xiàn)更高和持續(xù)時間更長的浪涌電壓。在GJB298-87《軍用車輛28伏直流電氣系統(tǒng)特性》標(biāo)準中就提出了最高可達100V/50mS的浪涌電壓和±250V的尖峰電壓，在GJB181-86《飛機供電特性及對用電設(shè)備的要求》標(biāo)準中提出了 80V/50mS的浪涌電壓和±600V的尖峰電壓。
[0003]這些嚴峻的供電質(zhì)量環(huán)境對后級電子設(shè)備造成了極大的安全隱患，最嚴重的情況下可以直接導(dǎo)致后級電子設(shè)備燒毀，這在一些可靠性要求高的軍用電子設(shè)備中更是不允許出現(xiàn)的。
[0004]現(xiàn)有的浪涌電壓抑制方案是利用瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS、保險絲、電感和大容量電容組成，選取合適電壓的瞬態(tài)電壓抑制二極管與大容量電容并聯(lián)在供電端的正負極，回路中再串入鐵芯電感和保險絲。當(dāng)輸入電壓出現(xiàn)超過TVS電壓的浪涌電壓時，TVS管和將超過自身電壓的能量抑制掉，當(dāng)浪涌電壓能量超過TVS本身的極限時，它將擊穿使保險絲熔斷，將后級電子設(shè)備與供電母線徹底斷開，避免造成更嚴重的損壞。
[0005]這種方案中浪涌抑制的電壓靠TVS管自身電壓決定，嵌位電壓也無法任意調(diào)節(jié)，一般TVS管的精度在±5%范圍，且溫度漂移也比較大，當(dāng)出現(xiàn)長時間的浪涌電壓時(如GJB298-87標(biāo)準中的100V/50mS)，TVS管均會擊穿熔斷保險絲，導(dǎo)致設(shè)備停止工作，需要更換TVS及保險絲才能工作。對于要求不間斷工作的設(shè)備中是不允許出現(xiàn)的，所以這種方案使用范圍狹隘，只能適用于要求不高的場合中。
[0006]另一種現(xiàn)有的浪涌電壓抑制是采用專用芯片控制的浪涌電壓抑制電路。這種方案是美國Linear公司根據(jù)汽車電子研發(fā)的專用芯片，這種方案是利用芯片與場效應(yīng)管構(gòu)成一個線性穩(wěn)壓電路來實現(xiàn)，在正常工作電壓范圍時，場效應(yīng)管被完全導(dǎo)通，當(dāng)出現(xiàn)浪涌電壓時，通過芯片的FB引腳采樣電壓，當(dāng)超出設(shè)定電壓值時，芯片控制場效應(yīng)管時電路進入線性穩(wěn)壓狀態(tài)，從而將浪涌電壓抑制在由FB設(shè)定的電壓值。浪涌功率的處理能力由場效應(yīng)管的參數(shù)決定。
[0007]該方案可以實現(xiàn)浪涌電壓精確調(diào)節(jié)，也可以處理長時間、高電壓的浪涌電壓而不需要修復(fù)，所以在汽車電子中得到廣泛引用。但是這類芯片對場效應(yīng)管的驅(qū)動能力較小，推動電流約為50 μΑ，對于大功率的浪涌抑制時，在選擇場效應(yīng)管時有一定的制約因素，同時在當(dāng)今嚴峻的國際局勢下，對于一些軍用電子設(shè)備受到了相當(dāng)大限制和制約。所以這種方案使用范圍只能在一些小功率的民用產(chǎn)品上使用，而對于更高質(zhì)量等級和可靠性要求高的設(shè)備中應(yīng)用受到了限制，同時進口專用芯片也存在成本價格高、產(chǎn)品無法國產(chǎn)化生產(chǎn)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對目前現(xiàn)有技術(shù)的不足和需要解決的問題，本發(fā)明提出了一種浪涌電壓抑制電路，其目的在于實現(xiàn)對浪涌電壓的精準抑制。
[0009]本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)路線來實現(xiàn)的:
[0010]本發(fā)明提出一種浪涌電壓精準抑制電路，所述電路由抑制電路模塊、方波發(fā)生電路模塊、自舉電路模塊、保護電路模塊、場效應(yīng)管、取樣反饋控制電路模塊和濾波電路模塊組成。
[0011 ] 所述場效應(yīng)管分別與抑制電路模塊、自舉電路模塊、保護電路模塊、取樣反饋電路模塊和濾波電路模塊相連。
[0012]所述抑制電路模塊輸入端與電壓母線連接，抑制電路模塊對輸入電壓的低能量尖峰電壓進行抑制，輸出抑制后電壓至場效應(yīng)管。
[0013]所述取樣反饋控制電路模塊輸入端與場效應(yīng)管輸出端連接，取樣反饋控制電路模塊將場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓轉(zhuǎn)換為控制信號，并持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行轉(zhuǎn)換，控制信號經(jīng)輸出端輸入場效應(yīng)管，形成循環(huán)電路。
[0014]所述保護電路模塊與場效應(yīng)管輸出端連接，保護電路模塊消除場效應(yīng)管產(chǎn)生的諧振。
[0015]所述自舉電路模塊輸入端與方波發(fā)生電路模塊輸出端連接，自舉電路模塊獲取方波發(fā)生電路模塊輸出的方波信號后，輸出驅(qū)動電壓至場效應(yīng)管。
[0016]所述濾波電路模塊輸入端連接場效應(yīng)管輸出端，濾波電路模塊對場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行濾波處理。
[0017]所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于場效應(yīng)管接收反饋控制電路模塊輸出的控制信號后，對浪涌輸出電壓進行處理，處理后的浪涌輸出電壓由場效應(yīng)管輸出端輸出。
[0018]本發(fā)明采用線性穩(wěn)壓電路方式實現(xiàn)浪涌電壓抑制，通過分離器件實現(xiàn)對場效應(yīng)管的驅(qū)動，大大提高了驅(qū)動能力，對于一些較大Ciss電容的場效應(yīng)管完全能夠驅(qū)動，器件選擇方面比較靈活。通過取樣反饋控制電路模塊持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行轉(zhuǎn)換，取樣反饋控制電路模塊與場效應(yīng)管形成循環(huán)電路，實現(xiàn)對浪涌輸出電壓的任意設(shè)定和精準控制，完全可以替代Linear公司的專用芯片方案。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]本發(fā)明采用分離器件的組合替代了進口元器件，實現(xiàn)了浪涌電壓抑制，滿足了該領(lǐng)域產(chǎn)品國產(chǎn)化的要求；通過取樣反饋控制電路模塊，持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行控制信號轉(zhuǎn)換，取樣反饋控制電路模塊與場效應(yīng)管形成循環(huán)電路，實現(xiàn)了對浪涌輸出電壓的任意設(shè)定和精準控制；浪涌電壓精確抑制電路可廣泛應(yīng)用于車載通信電臺、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及北斗定位導(dǎo)航設(shè)備等軍用信息電子設(shè)備，以及機載通信、機載雷達等電子設(shè)備，任何直流供電系統(tǒng)中存在有浪涌電壓及尖峰電壓的電子設(shè)備均可應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明浪涌電壓精確抑制電路的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0023]參見圖1，本發(fā)明實施例公開了一種浪涌電壓精準抑制電路，該電路由抑制電路模塊1、方波發(fā)生電路模塊2、自舉電路模塊3、保護電路模塊4、場效應(yīng)管5、取樣反饋控制電路模塊6和濾波電路模塊7組成。
[0024]場效應(yīng)管5分別與抑制電路模塊1、自舉電路模塊3、保護電路模塊4、取樣反饋電路模塊6和濾波電路模塊7相連。
[0025]抑制電路模塊1輸入端與電壓母線連接，抑制電路模塊1對輸入電壓的低能量尖峰電壓進行抑制，輸出抑制后電壓至場效應(yīng)管5。
[0026]取樣反饋控制電路模塊6輸入端與場效應(yīng)管5輸出端連接，取樣反饋控制電路模塊6將場效應(yīng)管5輸出的浪涌輸出電壓轉(zhuǎn)換為控制信號，并持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管5輸出的浪涌輸出電壓進行轉(zhuǎn)換，控制信號再經(jīng)取樣反饋控制電路模塊6輸出端輸入場效應(yīng)管5，形成循環(huán)電路。
[0027]保護電路模塊4與場效應(yīng)管5輸出端連接，保護電路模塊4消除場效應(yīng)管產(chǎn)生的諧振。
[0028]自舉電路模塊3輸入端與方波發(fā)生電路模塊2輸出端連接，自舉電路模塊3獲取方波發(fā)生電路模塊2輸出的方波信號后，輸出驅(qū)動電壓至場效應(yīng)管5。
[0029]濾波電路模塊7輸入端連接場效應(yīng)管5輸出端，濾波電路模塊7對場效應(yīng)管5輸出的浪涌輸出電壓進行濾波處理。
[0030]場效應(yīng)管5接收取樣反饋控制電路模塊6輸出的控制信號后，對浪涌輸出電壓進行處理，處理后的浪涌輸出電壓由場效應(yīng)管5輸出端輸出。
[0031]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于該電路由抑制電路模塊、方波發(fā)生電路模塊、自舉電路模塊、保護電路模塊、場效應(yīng)管、取樣反饋控制電路模塊和濾波電路模塊組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述場效應(yīng)管分別與抑制電路模塊、自舉電路模塊、保護電路模塊、取樣反饋電路模塊和濾波電路模塊相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述抑制電路模塊輸入端與電壓母線連接，抑制電路模塊對輸入電壓的低能量尖峰電壓進行抑制，輸出抑制后電壓至場效應(yīng)管。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述取樣反饋控制電路模塊輸入端與場效應(yīng)管輸出端連接，取樣反饋控制電路模塊將場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓轉(zhuǎn)換為控制信號，并持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行轉(zhuǎn)換，控制信號經(jīng)輸出端輸入場效應(yīng)管，形成循環(huán)電路。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述保護電路模塊與場效應(yīng)管輸出端連接，保護電路模塊消除場效應(yīng)管產(chǎn)生的諧振。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述自舉電路模塊輸入端與方波發(fā)生電路模塊輸出端連接，自舉電路模塊獲取方波發(fā)生電路模塊輸出的方波信號后，輸出驅(qū)動電壓至場效應(yīng)管。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于所述濾波電路模塊輸入端連接場效應(yīng)管輸出端，濾波電路模塊對場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行濾波處理。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浪涌電壓精準抑制電路，其特征在于場效應(yīng)管接收取樣反饋控制電路模塊輸出的控制信號后，對浪涌輸出電壓進行處理，處理后的浪涌輸出電壓由場效應(yīng)管輸出端輸出。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種浪涌電壓精準抑制電路，該電路由抑制電路模塊、方波發(fā)生電路模塊、自舉電路模塊、保護電路模塊、場效應(yīng)管、取樣反饋控制電路模塊和濾波電路模塊組成。本發(fā)明采用分離器件替代進口元器件的方式實現(xiàn)了浪涌電壓抑制，滿足了該領(lǐng)域產(chǎn)品國產(chǎn)化的要求。通過取樣反饋控制電路模塊持續(xù)對接收到的場效應(yīng)管輸出的浪涌輸出電壓進行轉(zhuǎn)換，取樣反饋控制電路模塊與場效應(yīng)管形成循環(huán)電路，實現(xiàn)對浪涌輸出電壓的任意設(shè)定和精準控制。
【IPC分類】H02H9/04
【公開號】CN105406455
【申請?zhí)枴緾N201510756303
【發(fā)明人】魏勇軍, 禹貴云, 陳雪峰, 劉波
【申請人】成都華普電器有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月10日