CN201466716U - 浪涌保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浪涌保护电路，其由钳位电路和升压电路级联组成，钳位电路中的功率场效应管吸收过压浪涌，升压电路可以将低输入电压提高到用电设备正常工作时需要的电压。本实用新型的浪涌保护电路将过压和欠压浪涌电压转换成用电设备可以正常工作的电压，其输出电压可以根据需要自由设定，具有体积小、可靠性高等优点，可广泛应用于有耐浪涌要求的供电系统中。

Description

浪涌保护电路

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，特别是涉及一种高可靠小型化浪涌保护电路。

背景技术

一般的供电系统，由于开关或者负载切换等原因，容易产生电压浪涌。如果不采取处理措施，用电设备在浪涌发生时极易损坏。

例如，GJB 181-86《飞机供电特性及对用电设备的要求》规定，以28V直流供电系统为例，当供电系统发生80V50ms过压浪涌或8V50ms欠压浪涌的时候，用电设备都能正常工作。

浪涌保护电路是介于供电系统与用电设备之间的一种保护电路。当供电系统发生过压浪涌或欠压浪涌时，浪涌保护电路都能保证用电设备能够正常工作，且不被损坏。

传统的浪涌保护电路是在用电设备的输入端增加钳位二极管吸收过压浪涌，增加容量很大的储能电容以应对欠压浪涌，但是该浪涌保护电路的体积大、可靠性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种浪涌保护电路，以克服现有技术中浪涌保护电路的体积大、可靠性差的缺陷。

为达到上述目的，依照本实用新型的实施方式提供一种浪涌保护电路，所述浪涌保护电路包括：钳位电路，用于将过压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压；升压电路，级联在所述钳位电路之后，用于将欠压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压；所述钳位电路包括：场效应管Q1，其漏极与输入电压的正极连接，源极与级联电压的正极连接；最高电压设定电阻R2和R3，用于设定电路的最高输出电压，电阻R2的一端与级联电压的正极连接，另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与级联电压的地连接；钳位电路控制芯片U1，用于根据所述最高输出电压，控制所述场效应管Q1栅极的电位，其反馈输入端与电阻R2和R3的连接点连接，控制端与场效应管Q1的栅极连接；所述升压电路包括：电感L1，其一端与级联电压的正极连接，另一端与二极管D2的正极连接；二极管D2，其正极还与场效应管Q2的漏极、升压电路控制芯片U2连接，负极与输出电压的正极连接；场效应管Q2，其源极与输出电压的地连接，栅极与升压电路控制芯片U2连接；电容C7，其一端与输出电压的正极、升压电路控制芯片U2连接，另一端与输出电压的地连接；最低电压设定电阻R7和R8，用于设定电路的最低输出电压，电阻R7的一端与输出电压的正极连接，另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与输出电压的地连接；升压电路控制芯片U2，其反馈输入端与电阻R7和R8的连接点连接，用于根据所述最低输出电压，控制所述场效应管Q2栅极的电位。

其中，所述钳位电路还包括瞬态电压抑制二极管D1，用于吸收输入线路上的电压尖峰，其负极与输入电压的正极连接，正极与输入电压的地连接。

其中，所述最高电压设定电阻R2和/或R3为可调电阻。

其中，所述最低电压设定电阻R7和/或R8为可调电阻。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：

本实用新型的浪涌保护电路将过压和欠压浪涌电压转换成用电设备可以正常工作的电压，其输出电压可以根据需要自由设定，具有体积小、可靠性高等优点，可广泛应用于有耐浪涌要求的供电系统中。

附图说明

图1为本实用新型实施例的浪涌保护电路的钳位电路的原理图；

图2为本实用新型实施例的浪涌保护电路的升压电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的浪涌保护电路，包括钳位电路和升压电路，其中钳位电路的原理图如图1所示，升压电路的原理图如图2所示。钳位电路用于将过压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压；升压电路级联在所述钳位电路之后，用于将欠压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压。

所述钳位电路包括：

场效应管Q1，其漏极与输入电压的正极连接，源极与级联电压的正极连接；

最高电压设定电阻R2和R3，用于设定电路的最高输出电压，电阻R2的一端与级联电压的正极连接，另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与级联电压的地连接；所述最高电压设定电阻R2和/或R3可以采用可调电阻，通过对最高电压设定电阻的调节来设定电路的最高输出电压；

钳位电路控制芯片U1，用于根据所述最高输出电压，控制所述场效应管Q1栅极的电位，其反馈输入端与电阻R2和R3的连接点连接，控制端与场效应管Q1的栅极连接；

瞬态电压抑制二极管D1，用于吸收输入线路上的电压尖峰，其负极与输入电压的正极连接，正极与输入电压的地连接。

所述升压电路包括：

电感L1，其一端与级联电压的正极连接，另一端与二极管D2的正极连接；

二极管D2，其正极还与场效应管Q2的漏极、升压电路控制芯片U2连接，负极与输出电压的正极连接；

场效应管Q2，其源极与输出电压的地连接，栅极与升压电路控制芯片U2连接；

电容C7，其一端与输出电压的正极、升压电路控制芯片U2连接，另一端与输出电压的地连接；

最低电压设定电阻R7和R8，用于设定电路的最低输出电压，电阻R7的一端与输出电压的正极连接，另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与输出电压的地连接；所述最低电压设定电阻R7和/或R8可以采用可调电阻，通过对最低电压设定电阻的调节来设定电路的最低输出电压；

升压电路控制芯片U2，其反馈输入端与电阻R7和R8的连接点连接，用于根据所述最低输出电压，控制所述场效应管Q2栅极的电位.

参照图1，当输入电压为正常电压时，Q1为饱和导通状态，这时的导通压降很小。当输入电压达到电路设定的最高输出电压时(由电阻R2和R3设定，例如设为36V)，控制芯片LT4356将Q1的栅极电位拉低，使其工作在线形区，Q1上的电压为输入电压减输出电压。本电路可以承受80V的过压浪涌。电路中的D1为瞬态电压抑制二极管，用于吸收输入线路上的电压尖峰。

参照图2，本实施例的升压电路为BOOST型升压开关电源电路，当输入电压高于电路设定的电压时，Q2关断，输入电压经过L1、D2后输出。当输入电压低于电路设定的最低输出电压时(例如设为18V)，升压电路即开始工作，将低输入电压升高到18V。本电路可以承受最低6V的欠压浪涌。

电路中的Q1、Q2、L1、D2为功率件，设计时要根据电路实际的功率等级设计。钳位电路的核心控制芯片可以选用LT4356，升压电路的核心控制芯片可以选用LTC1871。

本电路将过压和欠压浪涌电压转换成用电设备可以正常工作的电压，其输出电压可以根据需要自由设定。由于避免了大容量储能电容的使用，电路的体积小，可靠性高，可广泛应用于有耐浪涌要求的供电系统中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种浪涌保护电路，其特征在于，包括：

钳位电路，用于将过压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压；

升压电路，级联在所述钳位电路之后，用于将欠压浪涌电压转换为用电设备的正常工作电压；

所述钳位电路包括：

场效应管Q1，其漏极与输入电压的正极连接，源极与级联电压的正极连接；

最高电压设定电阻R2和R3，用于设定电路的最高输出电压，电阻R2的一端与级联电压的正极连接，另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与级联电压的地连接；

钳位电路控制芯片U1，用于根据所述最高输出电压，控制所述场效应管Q1栅极的电位，其反馈输入端与电阻R2和R3的连接点连接，控制端与场效应管Q1的栅极连接；

所述升压电路包括：

电感L1，其一端与级联电压的正极连接，另一端与二极管D2的正极连接；

二极管D2，其正极与场效应管Q2的漏极、升压电路控制芯片U2连接，负极与输出电压的正极连接；

场效应管Q2，其源极与输出电压的地连接，栅极与升压电路控制芯片U2连接；

电容C7，其一端与输出电压的正极、升压电路控制芯片U2连接，另一端与输出电压的地连接；

最低电压设定电阻R7和R8，用于设定电路的最低输出电压，电阻R7的一端与输出电压的正极连接，另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与输出电压的地连接；

升压电路控制芯片U2，其反馈输入端与电阻R7和R8的连接点连接，用于根据所述最低输出电压，控制所述场效应管Q2栅极的电位。

2.如权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述钳位电路还包括瞬态电压抑制二极管D1，用于吸收输入线路上的电压尖峰，其负极与输入电压的正极连接，正极与输入电压的地连接。

3.如权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述最高电压设定电阻R2和/或R3为可调电阻。

4.如权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述最低电压设定电阻R7和/或R8为可调电阻。

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