CN112290521B - 一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路 - Google Patents

一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路，包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与电源输入电路的零线相连；浪涌共模保护电路的第一端与浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与电源输入电路的零线相连；第二放电管的第一端与第一放电管的第二端相连，第二放电管的第二端与保护地相连，这样可以起到有效的防浪涌效果，且成本低廉，易于实现。

Description

一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路。
背景技术
图1为现有技术的防浪涌电路示意图，如图1所示，其中，包括电源差模电路和电源共模电路，电源差模电路采用二级防护，电源共模电路采用一级防护，电源输入范围是DC12-58V。
电源差模电路：浪涌从电源输入端进来，次级防护TVS的响应速度(ps,ns)大于初级防护MOV、GDT的响应速度(us)，D3优先工作，把电压抑制下来，精准钳位。C1吸收干扰，稳定电源电压。因为D3通流量小，较大电流通过它时会击穿短路，中间加退耦电感L1、L2，让前端电压快速上升达到压敏RV1、RV2和放电管G1的响应电压，让RV1、RV2、G1工作泄放大能量。
电源共模电路：浪涌从输入端进来，通过放电管G2泄放能量。
采用如图1所示的电路，防反二极管放在压敏电阻后面，多次浪涌试验后二极管容易短路，失去保护作用。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路。
本发明实施例提供一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路，至少包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，
所述浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；
所述浪涌共模保护电路的第一端与所述浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，该浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，所述第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；所述第二放电管的第一端与所述第一放电管的第二端相连，所述第二放电管的第二端与保护地相连。
可选地，所述浪涌差模保护电路包括瞬态抑制二极管和电解电容，其中，所述瞬态抑制二极管的第一端和所述电解电容的第一端相连，所述瞬态抑制二极管的第二端和所述电解电容的第二端相连，所述瞬态抑制二极管的第一端与所述电源输入电路的火线相连，所述瞬态抑制二极管的第二端与所述电源输入电路的零线相连。
可选地，所述浪涌保护电路还包括退耦电路，所述退耦电路包括第一共模电感和第二差模电感，其中，
所述第一共模电感包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的第一端与所述浪涌共模保护电路的压敏电阻的第一端相连，所述第一线圈的第二端与所述第二差模电感的第一端相连，所述第二线圈的第一端与所述第一放电管的第二端相连，所述第二线圈的第二端与地连接；
所述第二差模电感的第二端与所述瞬态抑制二极管的第一端相连。
可选地，所述浪涌保护电路还包括路还包括保险管，所述保险管的第一端与所述压敏电阻的第一端相连，所述保险管的第二端与所述第一线圈的第一端相连。
可选地，所述电源输入电路包括至少两个电源输入，在每一路电源输入上设置有整流二流管，所述整流二极管的第一端与电源火线相连，所述整流二极管的第二端与所述压敏电阻的第一端相连，所述压敏电阻的第二端与所述第一放电管的第一端相连。
可选地，所述电源输入电路还包括第三放电管，所述第三放电管的第一端与所述整流二极管的第一端相连，所述第三放电管的第二端与所述整流二极管的第二端相连。
可选地，所述瞬态抑制二极管为限压型器件。
本发明实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路，包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与电源输入电路的零线相连；浪涌共模保护电路的第一端与浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与电源输入电路的零线相连；第二放电管的第一端与第一放电管的第二端相连，第二放电管的第二端与保护地相连，这样可以起到有效的防浪涌效果，且成本低廉，易于实现。
附图说明
图1为现有技术的防浪涌电路示意图；
图2为本发明实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路的结构示意图；
图3为本发明又一实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图2为本发明实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路的结构示意图，如图2所示，包括：浪涌差模保护电路101和浪涌共模保护电路102，其中，
所述浪涌差模保护电路101的第一端与电源输入电路的火线L相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；
所述浪涌共模保护电路102的第一端与所述浪涌差模保护电路101的第一端相连，其中，该浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，所述第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与所述电源输入电路的零线(GND)相连；所述第二放电管的第一端与所述第一放电管的第二端相连，所述第二放电管的第二端与保护地(PGND)相连。
本发明实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路，包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与电源输入电路的零线相连；浪涌共模保护电路的第一端与浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与电源输入电路的零线相连；第二放电管的第一端与第一放电管的第二端相连，第二放电管的第二端与保护地相连，这样可以起到有效的防浪涌效果，且成本低廉，易于实现。
请继续参考图3，作为本发明的一较佳实施例，该交换机冗余电源接口浪涌保护电路至少包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，
所述浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；
所述浪涌共模保护电路的第一端与所述浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，该浪涌共模保护电路包括压敏电阻(RV1)、第一放电管(G3)和第二放电管(G4)，其中，所述第一放电管(G3)的第一端与压敏电阻(RV1)相连，第二端与所述电源输入电路的零线(GND)相连；所述第二放电管(G4)的第一端与所述第一放电管(G3)的第二端相连，所述第二放电管(G4)的第二端与保护地相连。
具体地，压敏电阻RV1是一个开关型保护器件，正常是高阻状态，导通后临界短路状态。因为压敏MOV的响应速度比放电管GDT快，要求后端要抗压强点的器件。放电管G3，它的作用是泄放大电流保护压敏。
可选地，所述浪涌差模保护电路包括瞬态抑制二极管(D3)和电解电容(C1)，其中，所述瞬态抑制二极管(D3)的第一端和所述电解电容(C1)的第一端相连，所述瞬态抑制二极管(D3)的第二端和所述电解电容(C1)的第二端相连，所述瞬态抑制二极管(D3)的第一端与所述电源输入电路的火线相连，所述瞬态抑制二极管的第二端与所述电源输入电路的零线相连。
其中，D3为瞬态抑制二极管TVS，58V,C1为电解电容220Uf。
具体地，差模防护：浪涌从电源输入端进来，次级防护TVS瞬态抑制二极管的响应速度(ps,ns)大于初级防护MOV压敏电阻、GDT放电管的响应速度(us)，D3优先工作，把电压抑制下来，精准钳位。C1吸收干扰，稳定电源电压。因为D3通流量小，较大电流通过它时会击穿短路，所以中间加退耦电感L1,L2，让前端电压快速上升达到压敏RV1和放电管G3的响应电压，让RV1与G3工作泄放大能量，且退耦的大小决定了次级防护器件的选型。
TVSD3是限压型器件，本发明实施例的输入工作电压是DC12-58V,决定了次级器件的电压选型58V。D3器件不坏，后端电压就不会超过90V。
可选地，所述浪涌保护电路还包括退耦电路，所述退耦电路包括第一共模电感L1和第二差模电感L2，其中，
所述第一共模电感L1包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的第一端与所述浪涌共模保护电路的压敏电阻RV1的第一端相连，所述第一线圈的第二端与所述第二差模电感L2的第一端相连，所述第二线圈的第一端与所述第一放电管G3的第二端相连，所述第二线圈的第二端与地GND连接；
所述第二差模电感L3的第二端与所述瞬态抑制二极管D3的第一端相连。
具体地，本发明实施例采用差共模电感组合方式，共模电感L1(1.7mh)能有效起到共模抑制作用，差模电感L2(68uh)能对浪涌保护起到很大的退耦效果，放电管G4则泄放能量。
可选地，所述浪涌保护电路还包括路还包括保险管，所述保险管的第一端与所述压敏电阻的第一端相连，所述保险管的第二端与所述第一线圈的第一端相连。
具体地，保险管为F1，F1为自恢复保险丝，起过流保护作用。
可选地，所述电源输入电路包括至少两个电源输入，在每一路电源输入上设置有整流二流管，所述整流二极管的第一端与电源火线相连，所述整流二极管的第二端与所述压敏电阻的第一端相连，所述压敏电阻的第二端与所述第一放电管的第一端相连。
具体地，电源输入范围DC12-58V；
本发明实施例为双电源供电，为防止供电串扰需每路供电串入一个防反二极管即整流二极管D1/D2(1000V-3A)，正常情况下，防反二极管的正向通流与反向耐压均符合应用需求。若存在正向浪涌干扰情况下，较大的浪涌电流流过防反二极管本体，超过防反二极管的标称正向导通，导致防反二极管损坏。
可选地，所述电源输入电路还包括第三放电管，所述第三放电管的第一端与所述整流二极管的第一端相连，所述第三放电管的第二端与所述整流二极管的第二端相连。
具体地，若存在负向浪涌干扰的情况下，较高的负向电压易反向击穿防反二极管，导致防反二极管损坏。
给防反接二极管单独加了防护器件GDT(放电管)G1/G2(90V)，给浪涌提供了通路，就不会从防反二极管经过，从而保护了防反二极管。需要注意一点：GDT放电管的击穿电压要远小于防反二极管的击穿电压，可以很好的保护防反二极管。
本发明实施例可以通过防护器件的选型实现不同等级的浪涌防护的要求。
本发明实施例提供的交换机冗余电源接口浪涌保护电路，包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与电源输入电路的零线相连；浪涌共模保护电路的第一端与浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与电源输入电路的零线相连；第二放电管的第一端与第一放电管的第二端相连，第二放电管的第二端与保护地相连，这样可以起到有效的防浪涌效果，且成本低廉，易于实现。
需要说明的是，本实施例中各可实施的方式可以单独实施，也可以在不冲突的情况下以任意组合方式结合实施本申请不做限定。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

Claims (2)

1.一种交换机冗余电源接口浪涌保护电路，其特征在于，至少包括：浪涌差模保护电路和浪涌共模保护电路，其中，
所述浪涌差模保护电路的第一端与电源输入电路的火线相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；
所述浪涌共模保护电路的第一端与所述浪涌差模保护电路的第一端相连，其中，该浪涌共模保护电路包括压敏电阻、第一放电管和第二放电管，其中，所述第一放电管的第一端与压敏电阻相连，第二端与所述电源输入电路的零线相连；所述第二放电管的第一端与所述第一放电管的第二端相连，所述第二放电管的第二端与保护地相连；
所述浪涌差模保护电路包括瞬态抑制二极管和电解电容，其中，所述瞬态抑制二极管的第一端和所述电解电容的第一端相连，所述瞬态抑制二极管的第二端和所述电解电容的第二端相连，所述瞬态抑制二极管的第一端与所述电源输入电路的火线相连，所述瞬态抑制二极管的第二端与所述电源输入电路的零线相连；
所述浪涌保护电路还包括退耦电路，所述退耦电路包括第一共模电感和第二差模电感，其中，
所述第一共模电感包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的第一端与所述浪涌共模保护电路的压敏电阻的第一端相连，所述第一线圈的第二端与所述第二差模电感的第一端相连，所述第二线圈的第一端与所述第一放电管的第二端相连，所述第二线圈的第二端与地连接；
所述第二差模电感的第二端与所述瞬态抑制二极管的第一端相连；
所述浪涌保护电路还包括路还包括保险管，所述保险管的第一端与所述压敏电阻的第一端相连，所述保险管的第二端与所述第一线圈的第一端相连；
所述电源输入电路包括至少两个电源输入，在每一路电源输入上设置有整流二极管，所述整流二极管的第一端与电源火线相连，所述整流二极管的第二端与所述压敏电阻的第一端相连，所述压敏电阻的第二端与所述第一放电管的第一端相连；
所述电源输入电路还包括第三放电管，所述第三放电管的第一端与所述整流二极管的第一端相连，所述第三放电管的第二端与所述整流二极管的第二端相连。
2.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述瞬态抑制二极管为限压型器件。
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