CN112736883A - 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 - Google Patents
浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112736883A CN112736883A CN201910975167.2A CN201910975167A CN112736883A CN 112736883 A CN112736883 A CN 112736883A CN 201910975167 A CN201910975167 A CN 201910975167A CN 112736883 A CN112736883 A CN 112736883A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- energy storage
- voltage
- protection
- conducted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 142
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 15
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 27
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 208000025274 Lightning injury Diseases 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 4
- APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N pyraflufen-ethyl Chemical compound C1=C(Cl)C(OCC(=O)OCC)=CC(C=2C(=C(OC(F)F)N(C)N=2)Cl)=C1F APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/06—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using spark-gap arresters
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质，其中，上述防护电路包括：第一熔断单元、防护单元、单向导通单元、储能单元和储能泄放单元，第一熔断单元与单向导通单元分别连接电源的正极，防护单元与储能单元分别连接电源的负极，第一熔断单元和防护单元串联连接，单向导通单元与储能单元串联连接，在储能单元处并联储能泄放单元，电源与MOS管串联；输入电压为正常电压时，第一熔断单元与防护单元不导通；单向导通单元与储能单元不导通，MOS管在正常电压下工作；输入电压为正向浪涌时，第一熔断单元与防护单元导通；单向导通单元与储能单元不导通；输入电压为负向浪涌时，第一熔断单元与防护单元不导通；单向导通单元与储能单元导通。
Description
技术领域
本发明涉及通讯电源设备领域，具体而言，涉及一种浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质。
背景技术
在通信设备中，系统设备由直流供电电源供电，直流供电电源关断和开启一般采用金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET)，也可简称为MOS。由于直流供电电源要实现防反接，故MOS管要实现防反功能。另外，直流供电电源一般外接电容，故MOS管要实现缓启动，MOS管通过缓启动缓慢开启MOS管给电容充电，实现MOS可靠开启。
自然界产生雷击时，雷击或雷击产生的感应雷浪涌会直接加在直流供电电源上的防反MOS管和缓启MOS管上，由于雷击浪涌产生的能量很大，过大的雷击浪涌能量会损坏MOS管，因此，直流供电电源必须做雷击浪涌防护，以保护防反MOS管和缓启MOS管不会损坏。
当前保护防反MOS管和缓启MOS管不损坏的常用方案有两种：
方案一：如图1所示，直流供电电源输入端加单级防护和MOS管上加防护方案：
当雷击浪涌加在直流供电电源时，因雷击浪涌能量高，尖峰电压高，超出防护器件瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppresser，简称TVS)(即图中VD1、VD2)的动作电压，防护器件VD1、VD2对雷击浪涌能量进行箝位吸收，降低防反MOS管(即图1中VT1)、缓启MOS管(即图1中VT2)两端的尖锋电压，使尖峰电压降至MOS管安全工作范围内。防护器件VD1、VD2在雷击浪涌发生时起到保护作用，确保MOS管在雷击浪涌发生时正常工作。
直流供电电源一般输入范围在-36V～-72V，这个范围内直流供电电源要正常工作，而防护器件VD1和VD2不能工作，这种情况下VD1和VD2只能选择72V以上TVS。但是，用72V以上TVS，直流供电电源发生雷击浪涌时，TVS箝位电压高，TVS两端残压高，使得防反MOS管(即图1中VT1)和缓启MOS管(即图1中VT2)只能选择200V以上MOS管，然而200V以上MOS管存在体积大，内阻大，热耗高，耐压高，成本高等问题。
方案二：如图2所示，直流供电电源输入端加双级防护和MOS上加防护方案：
当雷击浪涌加在直流供电电源时，因雷击浪涌能量高，尖峰电压高，超出防护器件TVS(即图2中VD1、VD2)，压敏电阻RV1的动作电压，VD1、RV1、VD2对雷击浪涌能量进行箝位吸收，降低防反MOS管(即图2中VT1)、缓启MOS管(即图2中VT2)两端的尖锋电压，使尖峰电压降至MOS管安全工作范围内。VD1、RV1、VD2在雷击浪涌发生时起到保护作用，确保MOS管在雷击浪涌发生时正常工作。
直流供电电源一般输入范围在-36V～-72V，这个范围内直流供电电源要正常工作，而防护器件VD1、RV1、VD2不能工作，这样VD1、VD2和RV1只能选择72V以上TVS和压敏电阻。用72V以上TVS和压敏电阻，直流供电电源发生雷击浪涌时，TVS和压敏电阻箝位电压高，使得防反MOS管VT1和缓启MOS管VT2只能选择200V以上MOS管，然而200V以上MOS管存在体积大，内阻大，热耗高，耐压高，成本高的问题。
针对相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题，尚未提出有效的技术方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质，以至少解决相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种防护电路，包括第一熔断单元、防护单元、单向导通单元、储能单元和储能泄放单元，其中，
所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，
在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，
所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
可选地，所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通，以使所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通；以使所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压。
可选地，所述储能泄放单元，还用于在预定时间后，将所述储能单元中的所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放。
可选地，所述防护电路还包括：第二熔断单元，分别与所述电源的负极，所述防护单元，所述储能单元连接，用于在以下任一单元出现异常时，断开所述第二熔断单元：所述单向导通单元，所述储能单元，所述储能泄放单元。
根据本发明的一个实施例，提供了一种浪涌防护方法，应用于上述任一项所述的防护电路，所述方法包括：
在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
可选地，在所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通的情况下，将所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，在所述第一熔断单元与所述防护单元不导通和所述单向导通单元与所述储能单元导通的情况下，通过所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压，在预定时间后，通过所述储能泄放单元将所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放，以使所述MOS管正常工作。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种浪涌防护装置，应用于所述防护电路，所述装置包括：
第一处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
第二处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
第三处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。解决了相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中雷击浪涌防护方案电路示意图；
图2是现有技术中另一雷击浪涌防护方案电路示意图；
图3是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图；
图4是根据本发明可选实施例的另一防护电路的电路示意图；
图5是根据本发明可选实施例的浪涌防护方法的流程图；
图6是根据本发明可选实施例的另一防护电路的电路示意图；
图7是根据本发明可选实施例的浪涌防护装置的结构框图；
图8是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(一)；
图9是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(二)；
图10是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(三)；
图11是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(四)；
图12是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(五)；
图13是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(六)；
图14是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(七)；
图15是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(八)；
图16是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(九)；
图17是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(十)；
图18是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图(十一)。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
在本实施例中提供了一种防护电路，图3是根据本发明可选实施例的防护电路的电路示意图，如图3所示，该防护电路包括如下单元：第一熔断单元、防护单元、单向导通单元、储能单元和储能泄放单元，其中，
所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，
在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
通过本发明，所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。解决了相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题。
可选地，所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通，以使所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通；以使所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压。
可选地，所述储能泄放单元，还用于在预定时间后，将所述储能单元中的所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放。
可选地，图4是根据本发明可选实施例的另一防护电路的电路示意图如图4所示，所述防护电路还包括：
第二熔断单元，分别与所述电源的负极，所述防护单元，所述储能单元连接，用于在以下任一单元出现异常时，断开所述第二熔断单元：所述单向导通单元，所述储能单元，所述储能泄放单元。
在本发明实施例中，当电源输入正常电压时，其中，该正常电压可以为-36V～-72V，第一熔断单元串联防护单元不导通，单向导通单元串联储能单元也不导通。此时，第二熔断单元在正常电压下工作，也就是说，当后续电路(即防反MOS管和缓启MOS管)连接在该第二熔断单元之后时，该后续电路也可以在正常电压下工作。
在本发明实施例中，当正向浪涌加在电源正极和电源负极之间时，第一熔断单元串联防护单元导通，单向导通单元串联储能单元不导通。输入正向浪涌通过导通的第一熔断单元和防护单元形成浪涌泄放回路，防护单元将输入的正向浪涌箝位在某一电压下(即将正向浪涌降低在某一电压下)，使得后续电路(即后续连接的防反MOS管和缓启MOS管)在正常的安全电压下工作。
在本发明实施例中，当负向浪涌加在电源正极和电源负极之间时，第一熔断单元串联防护单元不导通，单向导通单元串联储能单元导通。负向浪涌通过单向导通单元串联储能单元导通形成浪涌泄放回路，储能单元开始储能，将部分或全部的负向浪涌能量储存在储能单元，使得后续电路(即后续连接的防反MOS管和缓启MOS管)在正常的安全电压下工作。其中，储能泄放单元在负向浪涌结束后，对储能单元进行能量泄放，在下一次负向浪涌输入时，储能单元继续储能。另外，第二熔断单元还起保护作用，当导通单元、储能单元、储能泄放单元任一异常时，第二熔断单元断开，保护后续电路(即后续连接的防反MOS管和缓启MOS管)。
实施例2
在本实施例中提供了一种浪涌防护方法，应用于上述防护电路，图4是根据本发明可选实施例的浪涌防护方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
步骤S402，在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
步骤S404，在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
步骤S406，在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
通过本发明，所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。解决了相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题。
可选地，在所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通的情况下，将所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，在所述第一熔断单元与所述防护单元不导通和所述单向导通单元与所述储能单元导通的情况下，通过所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压，在预定时间后，通过所述储能泄放单元将所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放，以使所述MOS管正常工作。
实施例3
在本实施例中还提供了一种浪涌防护装置，应用于上述防护电路，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是根据本发明可选实施例的浪涌防护装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：
第一处理模块52，用于在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
第二处理模块54，用于在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
第三处理模块56，用于在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
通过上述各个模块，所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。解决了相关技术中，在发生雷击浪涌的情况下，存在防反MOS管和缓启MOS管残压高，只能选择耐压高的防反MOS管和缓启MOS管的问题。
可选地，所述第二处理模块54，还用于在所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通的情况下，将所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，所述第三处理模块56，还用于在所述第一熔断单元与所述防护单元不导通和所述单向导通单元与所述储能单元导通的情况下，通过所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压，在预定时间后，通过所述储能泄放单元将所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放，以使所述MOS管正常工作。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
以下结合优选实施例对上述技术方案进行说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。
优选实施例1.如图6所示，图6是根据本发明可选实施例的另一防护电路的电路示意图，如图6所示，包括：保险丝FU1，防护器件FV1(即一种TVS)，二极管D1，电容C1以及电阻R1，其中，
当电源输入为正常电压(如-36V～-72V)时，FV1通过FU1保险丝不导通，且电容C1两端无电压，则后续电路(即防反MOS管和缓启MOS管)可以在正常电压下工作。
当正向浪涌加在电源正极和电源负极之间时，防护单元FV1通过保险丝FU1导通，正向浪涌通过导通的保险丝FU1和防护单元FV1形成浪涌泄放回路，使得防护单元FV1将正向浪涌嵌位在某一电压下；并且，此时的二极管D1截止，电容C1两端无电压。则后续电路(即防反MOS管和缓启MOS管)可以在该嵌位电压下工作。
当负向浪涌加电源正极和电源负极之间时，电容C1通过二极管D1形成电流回路吸收负向浪涌的能量，负向浪涌被箝位在一个较低工作电压，使得后级器件(即防反MOS管和缓启MOS管)可以在较低电压下工作。其中，电阻R1在负向浪涌结束后，对电容C1进行放电，使电容C1在下一个负向浪涌过来时，再次吸收浪涌能量。
其中，二极管可以选择耐压较高的二极管，如200V二极管。电容C1可以选择电解电容，容量大于300uF的电解电容。
通过上述方式，可以选择工作耐压更小的防反MOS管和缓启MOS管，如可以选择100V的防反MOS管和缓启MOS管。
综上，上述方式解决了背景技术中方案一和方案二因防护器件动作电压高，只能选200V以上防反MOS管和缓启MOS管的问题，并且，工作电压低的防反MOS管和缓启MOS管发热少，体积小，成本低，可靠性高。
如图8至图18所示，为根据本发明可选实施例的几种防护电路的电路示意图。
其中，FU1、FU2为保险丝；FV1、FV2为TVS；C1、C2为电解电容；R1、R2为电阻；D1、D2为二极管；VT1和VT2为MOS管。
需要说明的是：
如图8所示，当输入正和输入负发生负向浪涌电压，浪涌电压超过FV1的动作电压时，FV1导通，输入正和输入负通过FV1和FU1组成的串联回路释放能量，降低负向浪涌残压。
同时，输入正和输入负发生负向浪涌电压也加在FU2、C1、R1、D1组成的回路上，负向浪涌通过FU2、D1给C1充电。由于C1为电容，电容两端电压不能突变，故C1电压只能缓慢上升。负向浪涌电压的部分能量被电容C1吸收，并转换为电容的能量。C1吸收负向浪涌电压能量，使输入正和输入负之间的浪涌残压进一步下降，直至浪涌残压降为器件安全工作电压。当负向浪涌电压过后，电容C1通过电阻R1完成能量释放，确保输入正和输入负再次发生负向浪涌电压前，电容C1能有效吸收负向浪涌残压。
需要说明的是，相对于图1和图2中的电路，FV1和FU1为一种与图1和图2功能相同的电路，而C1、R1、D1为相对于图1和图2的新增加电路(也可称为电路核心)，由于C1、D1的存在，大部分负向浪涌残压被C1吸收，C1吸收负向浪涌残压，使输入正和输入负之前的负向浪涌电压能控制在40V以下。使电路后级防反MOS管(如图1和图2中的VT1)和缓启MOS管(如图1和图2中的VT2)可以选择DS电压小于100V的MOS管。
综上，通过新增电路C1、R1、D1，可以使防反MOS管和缓启MOS管从选择DS电压为200V降至可以选择DS电压为100V的MOS管，而100V的MOS管具有导通内阻更小，体积更小，成本更低的有点，因此，100V的MOS管更具有竞争优势。
如图9所示，相对于图8，图9将图8中的二极管D1改为FV2，且FV2与图8中的D1在电路中所起的作用是一致的，都是单向导通，导通电流只能从输入负流向输入正。
如图10所示，图10相对于图8，图10将图8中的二极管D1改为FV2，且FV2与图8中的D1在电路中所起的作用是一致的，都是单向导通，导通电流只能从输入负流向输入正。
如图11所示，图11相对于图8，去掉了FU2，增加了后级电路防反MOS管VT1和缓启MOS管VT2，以及储能电容C2。电路核心C1、R1、D1所组成的电路不变。新增加的VT1、VT2对负向浪涌吸收回路不影响。C1、R1、D1的后级应用的器件可以选择DS电压小于100V的器件。当输入正和输入负发生负向浪涌电压时。
如图12所示，图12相对于图8，去掉了FU2，FV1和FU1，电路核心C1、R1、D1不变，负向浪涌防护功能不变。
如图13所示，图13相对于图8，去掉了FU2，电路核心C1、R1、D1不变，负向浪涌防护功能不变。
如图14所示，图14相对于图8，去掉了FU2。FV1和C1、R1、D1在负向浪涌共用一个保险丝FU1，负向浪涌防护功能不变。
如图15所示，图15相对于图8，去掉了FU2，图15将图8中FV1改为了压敏电阻，负向浪涌防护功能不变。
如图16所示，图16相对于图8，去掉了FU2。图16将图8中的二极管D1改为了MOS管VT1，由于MOS管内有寄生二极管，寄生二极管也是单向导通，作用与二极管一致。负向浪涌防护功能不变。
如图17所示，图17相对于图8，去掉了FV1、FU1、FU2。电路核心C1、R1、D1中去掉了R1，只保留了C1、D1。负向浪涌防护功能不变。由于没有放电电阻R1，电容C1放电较慢，但由于电容C1内有等效放电电阻，电容C1上电量会被放掉，但放电速度较慢。
如图18所示，图18相对于图8，去掉了FU2，增加了二极管D2。保留了电路核心C1、R1、D1，负向浪涌防护功能不变。在有些情况况下，电源前端输入本身就有过流保护器件，如空气开关等。
需要说明的是，当输入正和输入负发生负向浪涌电压时，对于图9-18的电路是如何工作的可参考图8所示的实现方式，在此不再一一详述。
需要说明的是，电容吸收负向浪涌，不限于电容，其他可吸收负向浪涌方式均在本发明的保护范围内。二极管和电容形成负向浪涌吸收能量回路，不限于二极管，其他能和电容形成负向浪涌吸收能量方式均在本发明的保护范围内。TVS和保险组合二极管和电容吸收正负浪涌的方式，不限TVS和保险，其它电路组合二极管和电容吸收正负浪涌方式均在本发明的保护范围内。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
S2，在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
S3，在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，在所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通的情况下，将所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，在所述第一熔断单元与所述防护单元不导通和所述单向导通单元与所述储能单元导通的情况下，通过所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压，在预定时间后，通过所述储能泄放单元将所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放，以使所述MOS管正常工作。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
实施例5
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
S2，在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
S3，在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护阈值之内。
Claims (10)
1.一种防护电路，其特征在于，包括第一熔断单元、防护单元、单向导通单元、储能单元和储能泄放单元，其中，
所述第一熔断单元与所述单向导通单元分别连接电源的正极，所述防护单元与所述储能单元分别连接所述电源的负极，所述第一熔断单元和所述防护单元串联连接，所述单向导通单元与所述储能单元串联连接，在所述储能单元处并联储能泄放单元，所述电源与MOS管串联；其中，
在电源的输入电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
在电源的输入电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
在电源的输入电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通，以使所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通；以使所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述储能泄放单元，还用于在预定时间后，将所述储能单元中的所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电路，其特征在于，所述防护电路还包括：第二熔断单元，分别与所述电源的负极，所述防护单元，所述储能单元连接，用于在以下任一单元出现异常时，断开所述第二熔断单元：所述单向导通单元，所述储能单元，所述储能泄放单元。
6.一种浪涌防护方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的防护电路，所述方法包括：
在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一熔断单元与所述防护单元导通和所述单向导通单元与所述储能单元不导通的情况下，将所述正向浪涌电压箝位到指定电压下，其中，所述MOS管在所述指定电压下工作。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一熔断单元与所述防护单元不导通和所述单向导通单元与所述储能单元导通的情况下，通过所述储能单元获取所述负向浪涌电压的部分或全部电压，在预定时间后，通过所述储能泄放单元将所述负向浪涌电压的部分或全部电压泄放，以使所述MOS管正常工作。
9.一种浪涌防护装置，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的防护电路，所述装置包括：
第一处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为所述电源的正常电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；所述MOS管在所述正常电压下工作；
第二处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为正向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元导通；所述单向导通单元与所述储能单元不导通；
第三处理模块，用于在电源输入所述防护电路的电压为负向浪涌电压的情况下，所述第一熔断单元与所述防护单元不导通；所述单向导通单元与所述储能单元导通。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求6至8任一项中所述的方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910975167.2A CN112736883A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 |
| PCT/CN2020/118506 WO2021073419A1 (zh) | 2019-10-14 | 2020-09-28 | 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910975167.2A CN112736883A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112736883A true CN112736883A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75537426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910975167.2A Pending CN112736883A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112736883A (zh) |
| WO (1) | WO2021073419A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023093658A1 (zh) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 雷击防护方法、雷击防护装置、电源模块、基站 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325760B1 (ko) * | 1996-11-22 | 2002-06-28 | 윤종용 | 첨두역전압제거회로 |
| JP2003070156A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-07 | Nittan Co Ltd | 避雷システムおよび避雷ユニット |
| CN205407247U (zh) * | 2016-02-19 | 2016-07-27 | 英飞特电子（杭州）股份有限公司 | 一种防雷电路和电源设备 |
| CN106786459B (zh) * | 2016-12-28 | 2020-02-04 | 深圳市槟城电子有限公司 | 浪涌保护电路以及使用该电路的电子装置 |
-
2019
- 2019-10-14 CN CN201910975167.2A patent/CN112736883A/zh active Pending
-
2020
- 2020-09-28 WO PCT/CN2020/118506 patent/WO2021073419A1/zh active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023093658A1 (zh) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 雷击防护方法、雷击防护装置、电源模块、基站 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021073419A1 (zh) | 2021-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110971115B (zh) | 雷击浪涌防护电路、方法、系统、存储介质及电子装置 | |
| US20090141414A1 (en) | Protection circuit for electric power of a car | |
| CN218387260U (zh) | 一种直流电源冲击电流抑制电路 | |
| US9018931B2 (en) | Control system for providing circuit protection to a power supply | |
| CN218387259U (zh) | 可泄放高压直流电源冲击电流抑制电路 | |
| CN114157131A (zh) | 一种用于开关电源的浪涌抑制电路 | |
| CN107947557B (zh) | 一种抗过压、欠压浪涌的软启动电路 | |
| CN116667301A (zh) | 一种兼容性强的冲击电流抑制电路 | |
| CN112311215B (zh) | 钳位电路和功率模块 | |
| CN112736883A (zh) | 浪涌防护方法及装置、防护电路、存储介质 | |
| EP4403419A1 (en) | Vehicle-mounted power supply circuit, and vehicle | |
| CN104218561A (zh) | 带延迟电路的多级防雷电路 | |
| CN117060333B (zh) | 一种主板保护电路及方法 | |
| CN212726852U (zh) | Dc-dc芯片电路及芯片 | |
| CN219086797U (zh) | 一种负向浪涌保护电路、供电系统及电子设备 | |
| CN108512191B (zh) | 浪涌保护电路、电子设备及电路的浪涌防护方法 | |
| CN217545586U (zh) | 一种开机启动浪涌抑制保护电路 | |
| CN114243665B (zh) | 基于反馈与前馈的电流检测型电流浪涌抑制电路 | |
| CN210201707U (zh) | 电路结构及光伏空调系统 | |
| CN110957901A (zh) | 一种符合gjb181a标准的电源防护电路 | |
| CN210745446U (zh) | 一种以太网交换机扩展子卡上电缓启动控制装置 | |
| CN116031854A (zh) | 一种抗雷击浪涌电路 | |
| CN217642711U (zh) | 一种基于mosfet的输入浪涌电压和启动电流抑制电路 | |
| CN219268715U (zh) | 一种抗启动浪涌电流电路 | |
| CN216086153U (zh) | 过压保护电路和包括该过压保护电路的电子控制单元 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |