CN201601488U - 一种直流电源高能电磁脉冲防护电路 - Google Patents

一种直流电源高能电磁脉冲防护电路 Download PDF

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佟建勋
杨成枝
韩宇男
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Abstract

本实用新型公开了一种直流电源高能电磁脉冲防护电路，涉及电磁脉冲防护领域。包括：瞬态抑制二极管、气体放电管和电阻，其中，瞬态抑制二极管包括：第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管；第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管串联后跨接在输入端和输出端之间，其连接点接地；气体放电管跨接在输入端和输出端之间，其中间电极接地；电阻连接在输入端和输出端之间。本实用新型解决了在高能脉冲辐射的环境下，武器装备直流电源高能电磁脉冲防护问题。

Description

一种直流电源高能电磁脉冲防护电路
技术领域
本实用新型涉及电磁脉冲防护领域，具体地说，本实用新型涉及一种能够对直流电源进行高能电磁脉冲防护的电路。
背景技术
在复杂电磁环境下，电磁脉冲电场辐射到地面线缆上，会形成在线缆上的芯线上产生瞬态电流，破坏电气设备。对于电子信息设备而言，普遍具有工作电压和耐冲击电压低、抗干扰能力差的特点，所以在复杂电磁环境下就容易受到破坏。尤其是直流电源电气设备，本身的工作电压就很低，很容易在复杂电磁环境下被击穿烧毁。所以急需一种可以对直流电源提供电磁脉冲防护的电路。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流电源高能电磁脉冲防护的电路，以解决我军的武器装备直流电源未有高能电磁脉冲防护的问题
本实用新型采用如下技术方案：包括输入端、输出端、第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管，气体放电管，第一电阻和第二电阻，所述第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管串联后跨接在输出端两端之间，所述第一瞬态抑制二极管和第二瞬态抑制二极管连接点接地，所述气体放电管跨接在输入端之间，其中央电极接地；第一电阻串联在输入端一端和输出端一端之间，第二电阻串联在输入端另一端和输出端另一端之间。
气体放电管具有通流量大但响应时间慢的特点，而瞬态抑制二极管具有箝拉电压低、非线性特性好、响应时间快、吸收能量大的特性，可以在很短的时间内(纳秒级)将直流电源入口端两端的电压限制在很低的范围内，故选择瞬态电压抑制二极管作为防护器件。气体放电管和瞬态抑制二极管在平时线路正常传输时都呈高阻态，虽然存在极小的漏电流，但对线路的正常传输基本没有影响。当遭受高能电磁脉冲袭击时，当能量巨大的浪涌进入防护电路入口端时，呈高阻态的瞬态抑制二极管和气体放电管将会在极短的时间内先后变为低阻态，导通线路与大地的连接，分两路将浪涌泄放入地，保护后端的设备不被破坏。
本实用新型解决了直流电源高能电磁脉冲防护的问题，为电气设备提供了具有电磁脉冲防护功能的入口端电路，保障了电气设备的安全。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的电路原理图。
图2为浪涌被抑制前后对比的示意图。
标号说明：
1：未使用本实用新型时的浪涌波形
2：使用本实用新型后的浪涌波形
Ip1：未使用本实用新型时的浪涌峰值
Ip2：使用本实用新型后的浪涌残压
具体实施方式
具体实施例
本实用新型是为我军提供一种直流电源电磁脉冲防护电路，置于武器装备的入口端，用以保护我军的武器装备安全，以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
如图1所示的高能电磁脉冲防护电路，T1、T2为瞬态抑制二极管，G1为气体放电管，R1、R2为电阻。G1跨接在输入端L1-in端和L2-in端，其中央电极接地，T1、T2串联后跨接在输出端L1-out端和L2-out端之间，T1、T2之间的连接点接地。电阻R1串联在L1-in端和L1-out端之间，电阻R2串联在L2-in端和L2-out端之间。
电阻起限流的作用，保护后端的瞬态抑制二极管不被浪涌击穿，保护电路的稳定性，实验证明，当R1和R2取值为1.8Ω时线路传输的效果最好。
当遭遇高能电磁脉冲袭击时，能量巨大的浪涌进入输入端L1-in端和L2-in端。由于气体放电管的响应时间在100纳秒以上，而瞬态抑制二极管的响应时间在几十纳秒以内，所以T1和T2率先导通，高能电磁脉冲的能量被T1和T2吸收，并且沿着T1→接地和T2→接地的路径被泄放到大地。瞬态抑制二极管拥有良好的箝位特性，可以将输出口端的电压限制在非常低的水平，所以在后端采用瞬态抑制二极管进行防护。但瞬态抑制二极管的泄流能力差于气体放电管，当T1和T2泄放电磁脉冲产生的浪涌达到一定时间后，气体放电管G1也随之导通，气体放电管虽然响应时间长，但拥有通流量大、泄放能力强的特点，大部分的浪涌电流将沿着G1→接地的路径被泄放到大地。这样，从入口端进入高能电磁脉冲防护电路的浪涌就被“消灭”掉，后端的电路也得到了保护。图2为浪涌被抑制前后对比的示意图，Ip1为未用本实用新型电路时的浪涌波形，Ip2为使用本实用新型电路后的浪涌波形。可以很明显地看出，与Ip1相比，Ip2.明显得到了抑制，其幅值被大大削弱，从此保护了直流电源免受浪涌破坏。
本实用新型为各种武器装备提供的直流电源电磁脉冲防护电路，置于武器装备的入口端，可有效的将高能电磁辐射的浪涌泄放入地，不仅可以防电磁脉冲，也可以防雷，保障了武器装备的安全。

Claims (2)

1.一种直流电源高能电磁脉冲防护电路，包括输入端(L1-in、L2-in)、输出端(L1-out、L2-out)、第一瞬态抑制二极管(T1)和第二瞬态抑制二极管(T2)，气体放电管(G1)，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，其特征在于：
所述第一瞬态抑制二极管(T1)和第二瞬态抑制二极管(T2)串联后跨接在输出端两端(L1-out、L2-out)之间，所述第一瞬态抑制二极管(T1)和第二瞬态抑制二极管(T2)连接点接地，所述气体放电管(G1)跨接在输入端(L1-in、L2-in)之间，其中央电极接地；第一电阻(R1)串联在输入端一端(L1-in)和输出端一端(L1-out)之间，第二电阻(R2)串联在输入端另一端(L2-in)和输出端另一端(L2-out)之间。
2.如权利要求1所述的一种直流电源高能电磁脉冲防护电路，其特征在于：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)选用阻值为1.8欧姆的电阻。
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