CN103812315A - 一种浪涌保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浪涌保护电路，其中浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1、二极管2、开关管3、开关管4；二极管1的正极连接于所述交流电源的第一连接端，二极管2的正极连接于所述交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，所述流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于二极管1的负极以及二极管2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。本发明为浪涌保护提供新的解决方案，利用浪涌缓冲器件吸收浪涌电流，并且浪涌缓冲器件不在主拓扑电路中。

Description

一种浪涌保护电路
技术领域
本发明涉及开关电源的输入浪涌技术领域，尤其涉及一种浪涌保护电路。
背景技术
现代移动通信技术正以前所未有的速度向前发展，作为现代通信必不可少的通信基站容易受到恶劣外部条件的影响（如天气，地理位置等），而给通信基站供电的通信电源也会受到这些因素的影响，所以在设计通信电源时要进行浪涌防护系统的设计，尽量减少雷击浪涌给通信电源带来的不良影响。图1和图2分别是传统升压电路和无桥升压电路的防浪涌电路。图1和图2的防浪涌电路主要利用电容C1吸收浪涌电流并且需要电容C1的容量较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种浪涌保护电路，为浪涌保护提供新的解决方案。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浪涌保护电路，包括无桥升压子电路和浪涌保护子电路，包括：
所述无桥升压子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、电感1、电感2、带阻尼二极管的开关管1、带阻尼二极管的开关管2、电容1、二极管5、二极管6；电感1的一端连接于交流电源的第一连接端，电感1的另一端连接于所述二极管5的正极以及所述开关管1的负极，电感2的一端连接于交流电源的第二连接端，电感2的另一端连接于二极管6的正极以及所述开关管2的D极，电容1的一端连接于二极管5的负极和二极管6的负极，电容1的另一端连接于开关管1的正极以及开关管2的正极；
所述浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1、二极管2、开关管3、开关管4；二极管1的正极连接于所述交流电源的第一连接端，二极管2的正极连接于所述交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，所述流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于二极管1的负极以及二极管2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述带阻尼二极管的开关管1和带阻尼二极管的开关管2均为带阻尼二极管的N沟道MOS管。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述浪涌缓冲器件是并联的电容2和电阻2。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述浪涌缓冲器件是压敏电阻。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述开关管3和开关管4是二极管。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述开关管3和开关管4是带阻尼二极管的开关管。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述带阻尼二极管的开关管是带阻尼二极管的N沟道MOS管。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述开关管3和开关管4是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种浪涌保护电路，所述浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1、二极管2、开关管3、开关管4；二极管1的正极连接于所述交流电源的第一连接端，二极管2的正极连接于所述交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，所述流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于二极管1的负极以及二极管2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。
进一步地，上述电路还可以具有以下特点：
所述浪涌缓冲器件是并联的电容2和电阻2，或者是压敏电阻；
所述开关管3和开关管4是二极管，或者是带阻尼二极管的开关管，或者是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管。
本方案中利用浪涌缓冲器件吸收浪涌电流，并且浪涌缓冲器件不在主拓扑电路中。例如浪涌缓冲器件为电容C2时，C2相比图1和图2中的C1，其容量较小，体积也较小。
附图说明
图1为传统升压电路的浪涌防护电路的结构图；
图2为现有技术中无桥防浪涌升压电路的结构图；
图3为实施例一的浪涌保护电路的结构图；
图4为经过图3的正浪涌的传播示意图；
图5为经过图3的负浪涌的传播示意图；
图6为实施例二的浪涌保护电路的结构图；
图7为实施例四的浪涌保护电路的结构图；
图8为实施例五的浪涌保护电路的结构图。
具体实施方式
本方案中的浪涌保护电路包括无桥升压子电路和浪涌保护子电路。
无桥升压子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、电感1即L1、电感2即L2、带阻尼二极管的开关管1、带阻尼二极管的开关管2、电容1即C1、二极管5即D5、二极管6即D6；L1的一端连接于交流电源的第一连接端，另一端连接于D5的正极以及开关管1的负极，电感2的一端连接于交流电源的第二连接端，另一端连接于D6的正极以及开关管2的D极，电容1的一端连接于D5的负极和D6的负极，电容1的另一端连接于开关管1的正极以及开关管2的正极。其中，带阻尼二极管的开关管1和带阻尼二极管的开关管2可以是带阻尼二极管的N沟道MOS管。
浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1即D1、二极管2即D2、开关管3、开关管4；D1的正极连接于交流电源的第一连接端，D2的正极连接于交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于D1的负极以及D2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。
浪涌缓冲器件可以是并联的电容2和电阻2。
浪涌缓冲器件可以是压敏电阻。
开关管3和开关管4可以是二极管。可以调整浪涌保护子电路中二极管的封装，如可以使用整流桥，或者独立封装的二极管。
开关管3和开关管4可以是带阻尼二极管的开关管，例如，带阻尼二极管的N沟道MOS管。
下面通过四个实施例进行详细说明。
实施例一
如图3所示，浪涌缓冲器件是并联的滤波电容C2和放电电阻R2，开关管3为二极管D3，开关管4为二极管D4。D3和D4既是无桥升压电路的回流管使用，也是防浪涌二极管。本实施例中通过添加并联的C2和R2，将输入的浪涌能量通过C2吸收掉，再通过R2进行放电。D1、D2、D3、D4可以是整流桥堆也可以是独立封装的二极管。
当正浪涌电流到达AC输入端时，浪涌电流导通路径如图4所示，这样避免了无桥升压电路中的升压二极管和开关管通过大量的浪涌电流，从而起到了保护器件的作用。
当负浪涌电流到达AC输入端时，浪涌电流导通路径如图5所示，这样避免了无桥升压电路中的升压二极管和开关管通过大量的浪涌电流。从而起到了保护这些器件的作用。
实施例二
如图6所示，浪涌缓冲器件是并联的C2和R2，开关管3和开关管4是带阻尼二极管的N沟道MOS管。实施例二的工作原理和实施例一相当，此处不再赘述。
实施例三
实施例三中，浪涌缓冲器件是并联的C2和R2，开关管3和开关管4是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。实施例三的工作原理和实施例一相当，此处不再赘述。
实施例四
如图7所示，浪涌缓冲器件是压敏电阻，开关管3和开关管4是二极管。压敏电阻起到泄放能量的作用，其工作原理和实施例一相当，此处不再赘述，D3/D4作为无桥升压电路的回流管使用，也同时作为防浪涌二极管使用。
实施例五
如图8所示，浪涌缓冲器件是压敏电阻，开关管3和开关管4是带阻尼二极管的N沟道MOS管。其工作原理和实施例一相当，此处不再赘述。
实施例六
实施例六中，浪涌缓冲器件是压敏电阻，开关管3和开关管4是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。其工作原理和实施例一相当，此处不再赘述。
本方案中利用浪涌缓冲器件吸收浪涌电流，并且浪涌缓冲器件不在主拓扑电路中。例如浪涌缓冲器件为电容C2时，C2相比图1和图2中的C1，其容量较小，体积也较小。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (10)

1.一种浪涌保护电路，包括无桥升压子电路和浪涌保护子电路，其特征在于，
所述无桥升压子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、电感1、电感2、带阻尼二极管的开关管1、带阻尼二极管的开关管2、电容1、二极管5、二极管6；电感1的一端连接于交流电源的第一连接端，电感1的另一端连接于所述二极管5的正极以及所述开关管1的负极，电感2的一端连接于交流电源的第二连接端，电感2的另一端连接于二极管6的正极以及所述开关管2的D极，电容1的一端连接于二极管5的负极和二极管6的负极，电容1的另一端连接于开关管1的正极以及开关管2的正极；
所述浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1、二极管2、开关管3、开关管4；二极管1的正极连接于所述交流电源的第一连接端，二极管2的正极连接于所述交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，所述流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于二极管1的负极以及二极管2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述带阻尼二极管的开关管1和带阻尼二极管的开关管2均为带阻尼二极管的N沟道MOS管。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述浪涌缓冲器件是并联的电容2和电阻2。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述浪涌缓冲器件是压敏电阻。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的电路，其特征在于，
所述开关管3和开关管4是二极管。
6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的电路，其特征在于，
所述开关管3和开关管4是带阻尼二极管的开关管。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，
所述带阻尼二极管的开关管是带阻尼二极管的N沟道MOS管。
8.如权利要求1至4中任一权利要求所述的电路，其特征在于，
所述开关管3和开关管4是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管。
9.一种浪涌保护电路，包括浪涌保护子电路，其特征在于，
所述浪涌保护子电路包括交流电源的第一连接端和第二连接端、二极管1、二极管2、开关管3、开关管4；二极管1的正极连接于所述交流电源的第一连接端，二极管2的正极连接于所述交流电源的第二连接端，开关管3的负极连接于交流电源的第一连接端，开关管4的负极连接于交流电源的第二连接端，所述流涌保护子电路还包括浪涌缓冲器件，浪涌缓冲器件的一端连接于二极管1的负极以及二极管2的负极，浪涌缓冲器件的另一端连接于开关管3的正极以及开关管4的正极。
10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，
所述浪涌缓冲器件是并联的电容2和电阻2，或者是压敏电阻；
所述开关管3和开关管4是二极管，或者是带阻尼二极管的开关管，或者是带阻尼二极管的绝缘栅双极型晶体管。
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