CN107134766A - 一种防雷电路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种防雷电路,涉及电子技术领域,用于解决防雷电路体积和损耗较大的问题。防雷电路包括:输入泄放回路和输出泄放回路,所述输入泄放回路包括输入泄放回路器件,所述输出泄放回路包括输出泄放回路器件,所述输入泄放回路器件和所述输出泄放回路器件具有共同的电感,所述电感的通感为流经所述输入泄放回路的输入电流与流经所述输出泄放回路的输出电流之差。本申请实施例应用于防雷电路设计。

Description

一种防雷电路
技术领域
[0001]本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种防雷电路。
背景技术
[0002]防雷电路是电源输入防护口的关键电路,这部分电路起到保护后级功率变换器件 的作用,几乎在所有二次电源及一次电源应用中,都会配备防雷电路。典型的低成本防雷电 路包含压敏电阻、退偶电感、滤波电容。退偶电感在电路中一般串联在主功率部分,现有技 术中通过在输入泄放回路增加防雷退偶电感L1以及在输出泄放回路增加防雷退偶电感L2 来实现输入输出的防雷防护。其中电感L1的器件通流规格要求大于产品最大输入电流规 格,电感L2的器件通流规格要求大于产品最大输出电流规格。对于大功率电源应用场景,由 于电感L1、L2通流大,使得电感L1和L2体积急剧增加,不利于产品小型化设计,并且带来的 严重线损,进而使得防雷电路整体体积大损耗也大。
发明内容
[0003]本申请的实施例提供一种防雷电路,用于解决防雷电路中防雷电感体积和损耗较 大的问题。
[0004]为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
[0005]第一方面,提供了 一种防雷电路,包括:输入泄放回路和输出泄放回路,输入泄放 回路包括输入泄放回路器件,输出泄放回路包括输出泄放回路器件,输入泄放回路器件和 输出泄放回路器件具有共同的第一电感,第一电感的通感为流经输入泄放回路的输入电流 与流经输出泄放回路的输出电流之差。本申请实施例提供的防雷电路,首先,输入泄放回路 和输出泄放回路使用单颗第一电感可以满足输入输出防雷的要求。其次,输入泄放回路通 过和输出泄放回路使用单颗第一电感,相对于输入泄放回路使用一颗退偶电感并且输出泄 放回路使用一颗退偶电感,减少了一颗电感,减小的体积降低损耗。再次,上述各器件的布 置结构,使得该第一电感的通感为流经输入泄放回路的输入电流与流经输出泄放回路的输 出电流之差,仅需要满足输入电流输出电流最大差值即可,远小于现有技术中要求的大于 产品最大输入电流规格或大于产品最大输出电流规格,对器件的通流要求大大降低,通感 越小,第一电感体积越小,其损耗也越小。综上,本申请实施例相对于现有技术退偶电感体 积减少50%以上(经实际测算体积减少80%左右),成本降低50%以上,损耗也更小。解决了 现有技术中防雷电感体积大,损耗高的问题,同时进一步降低成本。
[0006]在一种可能的设计中,输入泄放回路器件还包括第一电阻和第一电容,输出泄放 回路器件还包括第二电阻和第二电容,第一电感的第一端与第一电阻的第一端和第二电阻 的第一端电连接,第一电感的第二端与第一电容的第一端和第二电容的第一端电连接,第 一电阻的第二端与第一电容的第二端电连接,第二电阻的第二端与第二电容的第二端电连 接,第一电阻的第一端与输入泄放回路的第一输入端电连接,第一电阻的第二端与输入泄 放回路的第二输入端电连接,第二电阻的第一端与输出泄放回路的第一输出端电连接,第 二电阻的第二端与输出泄放回路的第二输出端电连接。该设计提供了一种具体的防雷电 路。
[0007] 在一种可能的设计中,第一电阻和第二电阻为线性开关器件。该设计可以保证防 雷性能要求。
[0008] 在一种可能的设计中,所述防雷电路所要保护的电路包括第一金属氧化物半导体 M0S管、第二M0S管、第三MOS管、第四MOS管和第二电感,第一电感的第二端与第一 M0S管的漏 极和第三M0S管的漏极电连接,第一 MOS管的源极与第二M0S管的漏极和第二电感的第一端 电连接,第三MOS管的源极与第四M0S管的漏极和第二电感的第二端电连接,第二M0S管的源 极与第一电容的第二端电连接,第四M0S管的源极与第二电容的第二端电连接。该设计提供 了一种具体的被保护电路。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0010]图1为本申请实施例提供的一种防雷电路的示意图;
[0011]图2为本申请实施例提供的另一种防雷电路的示意图;
[0012]图3为本申请实施例提供的另一种防雷电路的分流路径示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。
[0014]本申请实施例提供一种防雷电路,参照图1中所示,包括输入泄放回路^和输出泄 放回路12,输入泄放回路11包括输入泄放回路器件M,输出泄放回路12包括输出泄放回路器 件N,输入泄放回路器件M和输出泄放回路器件N具有共同的第一电感L1,第一电感L1的通感 II为流经输入泄放回路的输入电流12与流经输出泄放回路的输出电流13之差。第一电感L1 可以是退偶电感。
[0015] 输入泄放回路U用于对被保护输入电路13进行防雷保护,输出泄放回路12用于对 被保护输出电路14进行防雷保护。
[0016] 本领域技术人员可以理解,本申请实施例并不限定输入泄放回路器件M和输出泄 放回路器件N的数量或种类,例如可以由电容、电感、电阻、二极管、金属氧化物半导体(金属 氧化物半导体,M0S)管等,只要可以构成输入泄放回路和输出泄放回路的设计均在本申请 保护范围内。
[0017] 本申请实施例中的输入泄放回路器件M和输出泄放回路器件N中的电阻采用线性 开关器件(或称为非开关类型器件),例如压敏电阻等,以保证防雷性能要求。本申请实施例 中的输入泄放回路器件M和输出泄放回路器件N中的电容可以是滤波电容。
[0018]本申请实施例提供的防雷电路,首先,输入泄放回路和输出泄放回路使用单颗第 一电感可以满足输入输出防雷的要求。其次,输入泄放回路通过和输出泄放回路使用单颗 第一电感,相对于输入泄放回路使用一颗退偶电感并且输出泄放回路使用一颗退偶电感, 减少了一颗退偶电感,减小的体积降低损耗。再次,上述各器件的布置结构,使得该第一电 感的通感为流经输入泄放回路的输入电流与流经输出泄放回路的输出电流之差,仅需要满 足输入电流输出电流最大差值即可,远小于现有技术中要求的大于产品最大输入电流规格 或大于产品最大输出电流规格,对器件的通流要求大大降低,通感越小,第一电感体积越 小,其损耗也越小。综上,本申请实施例相对于现有技术退偶电感体积减少50%以上(经实 际测算体积减少8〇 %左右),成本降低50 %以上,损耗也更小。解决了现有技术中防雷电感 体积大,损耗高的问题,同时进一步降低成本。
[0019]本申请实施例具体的提供了一种防雷电路,参照图2中所示,包括输入泄放回路11 和输出泄放回路12,输入泄放回路器件M还包括第一电阻R1和第一电容C1,输出泄放回路器 件N还包括第二电阻R2和第二电容C2,第一电感L1的第一端与第一电阻R1的第一端和第二 电阻R2的第一端电连接,第一电感L1的第二端与第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一 端电连接,第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第二端电连接,第二电阻R2的第二端与第 二电容C2的第二端电连接,第一电阻R1的第一端与输入泄放回路11的第一输入端电连接, 第一电阻R1的第二端与输入泄放回路11的第二输入端电连接,第二电阻R2的第一端与输出 泄放回路I2的第一输出端电连接,第二电阻R2的第二端与输出泄放回路12的第二输出端电 连接。如上所述的第一电阻R1和第二电阻R2为线性开关器件,具体的,可以是压敏电阻;第 一电容C1和第二电容C2可以是滤波电容。
[0020]示例性的,上述被保护输入电路13包括第一 M0S管Q1、第二M0S管Q2、上述被保护输 出电路14第三M0S管Q3、第四M0S管Q4。上述被保护的电路还可以包括第二电感L2。第一电感 L1的第二端与第一 M0S管Q1的漏极和第三M0S管Q3的漏极电连接,第一 M0S管Q1的源极与第 二M0S管Q2的漏极和第二电感L2的第一端电连接,第三M0S管Q3的源极与第四MOS管Q4的漏 极和第二电感L2的第二端电连接,第二M0S管Q2的源极与第一电容C3的第二端电连接,第四 M0S管Q4的源极与第二电容C4的第二端电连接。
[0021]上述防雷电路在输入正向雷击电流产生时,后级分流路径如下图3所示,其中各路 径分流满足以下关系式:II = 12+13,14 = 12-15,16 = 13+15,17 = 14+16。
[0022] 本申请实施例的防雷电路,相对于现有技术的防雷电路,优化了防雷退偶电感在 防雷电路中的位置,使用单颗第一电感L1与输入泄放回路器件R1、C3以及输出泄放回路器 件R2、C4配合,同时解决输入输出口的防雷问题,起到保护内部电路器件的作用,同时体积 大幅减小,损耗明显降低。
[0023]以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何 熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵 盖在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1. 一种防雷电路,其特征在于,包括:输入泄放回路和输出泄放回路,所述输入泄放回 路包括输入泄放回路器件,所述输出泄放回路包括输出泄放回路器件,所述输入泄放回路 器件和所述输出泄放回路器件具有共同的第一电感,所述第一电感的通感为流经所述输入 泄放回路的输入电流与流经所述输出泄放回路的输出电流之差。
2.根据权利要求1所述的防雷电路,其特征在于,所述输入泄放回路器件还包括第一电 阻和第一电容,所述输出泄放回路器件还包括第二电阻和第二电容,所述第一电感的第一 端与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端电连接,所述第一电感的第二端与所 述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端电连接,所述第一电阻的第二端与所述第一 电容的第二端电连接,所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第二端电连接,所述第一 电阻的第一端与所述输入泄放回路的第一输入端电连接,所述第一电阻的第二端与所述输 入泄放回路的第二输入端电连接,所述第二电阻的第一端与所述输出泄放回路的第一输出 端电连接,所述第二电阻的第二端与所述输出泄放回路的第二输出端电连接。
3. 根据权利要求2所述的防雷电路,其特征在于,所述第一电阻和所述第二电阻为线性 开关器件。
4. 根据权利要求2或3所述的防雷电路,其特征在于,所述防雷电路所要保护的电路包 括第一金属氧化物半导体MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第二电感,所述第一 电感的第二端与所述第一 MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极电连接,所述第一 MOS管的 源极与所述第二MOS管的漏极和所述第二电感的第一端电连接,所述第三MOS管的源极与所 述第四MOS管的漏极和所述第二电感的第二端电连接,所述第二MOS管的源极与所述第一电 容的第二端电连接,所述第四MOS管的源极与所述第二电容的第二端电连接。
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