CN202872356U - 一种浪涌抑制电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种浪涌抑制电路，包括有电源管理芯片、为电源管理芯片供电的线性稳压电路、以电源管理芯片为核心组成的升压电路、分别与电源管理芯片连接的二极管倍压电路、反馈回路以及限幅电路。相较于现有技术，本实用新型浪涌抑制电路解决了P-MOS管在过压浪涌发生时输出电压震荡、导通电阻大、效率低的问题。

Description

一种浪涌抑制电路
技术领域
本实用新型属于数据查询统计技术领域，涉及一种浪涌抑制电路。
背景技术
当用户需要设计一款浪涌抑制器，要求其对GJB181-1986中规定的尖峰电压±600V/10us和过压浪涌80V/50ms进行有效抑制，使其输出电压抑制在40V以下，在低压8V输入时将输出电压升压到18V以上，以保障后级的DC/DC变换器不受瞬态电压的影响。该需求之浪涌抑制器指标要求最大输出功率50W，过压浪涌(80V/50ms)发生时输出电压40V以下，低压输入(8V)时输出电压18V以上。目前现有浪涌抑制电路已难以实现。
目前，现有的浪涌抑制电路大多是采用P-MOS管作为限幅器件，后级加一个升压(Boost)电路，检测输入电压超过设定电压时控制P-MOS管关断来抑制输出电压，输入电压低于设定值时启动升压(Boost)电路升压，该结构的电路优点是驱动方式简单，然而其存在诸多缺陷，如：过压浪涌发生时输出电压振荡，有较大的毛刺，需外接大电容滤波，且P-MOS导通电阻较大，效率较低。
故，针对上述现有技术在浪涌抑制电路方面存在的缺陷，实有必要进行研究，以提供一种浪涌抑制电路，以解决P-MOS管在过压浪涌发生时输出电压震荡、导通电阻大、效率低的问题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种浪涌抑制电路，以解决P-MOS管在过压浪涌发生时输出电压震荡、导通电阻大、效率低的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种浪涌抑制电路，包括有电源管理芯片、为电源管理芯片供电的线性稳压电路、以电源管理芯片为核心组成的升压电路、分别与电源管理芯片连接的二极管倍压电路、反馈回路以及限幅电路。
进一步地，所述线性稳压电路包括有第一三极管(Q1)、连接第一三极管(Q1)基极的第一稳压二极管(B1)与第一电阻(R1)、连接于第一三极管(Q1)发射极的第一电容C1；其中，第一三极管(Q1)的发射极通过该第一电容(C1)连接至地。
进一步地，所述二极管倍压电路包括有第二三极管(Q2)、第五三极管(Q5)、以及分别连接于第五三极管(Q5)的集电极的第六电阻(R6)与第六电容(C6)、与第六电容(C6)连接的第四二极管(B4)、第五二极管(B5)、以及与第五二极管(B5)连接的第四电容(C4)。
进一步地，所述第二三极管(Q2)的发射极通过一第八电阻(R8)连接至第五三极管(Q5)的基极，第五三极管(Q5)的发射极直接连接至地，而第五三极管(Q5)的基极通过一第七电阻(R7)连接至地；第四电容(C4)连接至一N-MOS管(M1)的源极。
进一步地，所述升压电路包括有电感(L1)、与电感(L1)串联连接的第三二极管(B3)、以及一第二MOS管(M2)与一第十三电容(C13)；其中，所述第二MOS管(M2)为一N型MOS管，其栅极连接于电源管理芯片(U1)的第6脚，而所述第十三电容(C13)一端连接于第三二极管(B3)，另一端接地。
进一步地，所述反馈回路包括有连接电源管理芯片(U1)的第1脚的第八电容(C8)，与第八电容(C8)串联连接的第十一电阻(R11)、一端连接第十一电阻(R11)，另一端连接至输出端的第十电阻(R10)、以及一端连接第十一电阻(R11)，另一端接地的第十电阻(R10)。
进一步地，所述限幅电路包括有第三三极管(Q3)、连接第三三极管(Q3)的第四三极管(Q4)、并联连接于第三三极管(Q3)基极的第三电阻(R3)与第四电阻(R4)、以及连接于第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)发射极的第五电阻(R5)。
进一步地，所述第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)的发射极通过第五电阻(R5)连接至地。
相较于现有技术，本实用新型浪涌抑制电路采用N-MOS管，解决了P-MOS管在过压浪涌发生时输出电压震荡、导通电阻大、效率低的问题。
附图说明
图1是本实用新型浪涌抑制电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1所示，本实用新型浪涌抑制电路包括有电源管理芯片U1、为电源管理芯片供电的线性稳压电路、以电源管理芯片为核心组成的升压电路、分别与电源管理芯片连接的二极管倍压电路、反馈回路以及限幅电路。本发明实施例中的电源管理芯片为UCC2803，电源管理芯片UCC2803的第4脚提供的振荡源组成倍压电路驱动N-MOS管M1，而电源管理芯片UCC2803的第8脚提供的4V基准用于组成过压限幅电路的基准，当输入电压为8V-18V时，该电路输出升压电压18V。当输入电压在18V-40V时，输出电压跟随输入电压。而当输入电压高于40V以上时，输出电压为限幅40V，以保障后级的DC/DC变换器不受电压瞬变的影响。
所述线性稳压电路包括有第一三极管Q1、连接第一三极管基极的第一稳压二极管B1与第一电阻R1、连接于第一三极管发射极的第一电容C1，第一三极管Q1的发射极通过该第一电容C1连接至地，另外，该第一三极管Q1的发射极还连接有电源Vcc。
所述二极管倍压电路包括有第二三极管Q2、第五三极管Q5、以及分别连接于第五三极管Q5的集电极的第六电阻R6与第六电容C6、与第六电容C6连接的第四二极管B4、第五二极管B5、以及与第五二极管B5连接的第四电容C4。其中，第二三极管Q2的发射极通过一第八电阻R8连接至第五三极管Q5的基极，第五三极管Q5的发射极直接连接至地，而第五三极管Q5的基极通过一第七电阻R7连接至地；第四电容C4连接至一N-MOS管M1的源极。当输入电压为18V-40V时，N-MOS管M1的G极电压高于S极，驱动N-MOS管M1完全开通，输出电压跟随输入电压。第二稳压管B2为10V稳压管，控制N-MOS管M1的Ugs电压，以免电压过高而损坏N-MOS管。
所述升压电路包括有电感L1、与电感L1串联连接的第三二极管B3、以及一第二MOS管M2与一第十三电容C13。其中，所述第二MOS管M2为一N型MOS管，其连接于电源管理芯片U1的第6脚，而所述第十三电容R13一端连接于第三二极管B3，另一端接地。当输入电压为8V-18V时，升压电路将会使输出电压升压至18V。
所述反馈回路包括有连接电源管理芯片U1的第1脚的第八电容C8，与第八电容C8串联连接的第十一电阻R11、一端连接第十一电阻R11，另一端连接至输出端的第十电阻R10、以及一端连接第十一电阻R11，另一端接地的第十电阻R10。
所述限幅电路包括有第三三极管Q3、连接第三三极管Q3的第四三极管Q4、并联连接于第三三极管Q3基极的第三电阻R3与第四电阻R4、以及连接于第三三极管Q3、第四三极管Q4发射极的第五电阻R5。其中，所述第三三极管Q3、第四三极管Q4的发射极通过第五电阻R5连接至地。当输入电压大于40V时，所述限幅电路用来控制N-MOS管M1的G极电压，使N-MOS管M1的S极输出电压在40V以下。其中电源管理芯片U1的第8脚输出4V基准电压，第三电阻R3与第四电阻R4的分压连接第三三极管Q3的基极用来监测N-MOS管的G极电压，当N-MOS管M1的G极电压高于40V时，第三三极管Q3导通，使N-MOS管M1的G极电压稳定在40V。
以上所述仅为本发明创作的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浪涌抑制电路，包括有电源管理芯片，其特征在于，还包括有为电源管理芯片供电的线性稳压电路、以电源管理芯片为核心组成的升压电路、分别与电源管理芯片连接的二极管倍压电路、反馈回路以及限幅电路。
2.如权利要求1所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述线性稳压电路包括有第一三极管(Q1)、连接第一三极管(Q1)基极的第一稳压二极管(B1)与第一电阻(R1)、连接于第一三极管(Q1)发射极的第一电容C1；其中，第一三极管(Q1)的发射极通过该第一电容(C1)连接至地。
3.如权利要求2所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述二极管倍压电路包括有第二三极管(Q2)、第五三极管(Q5)、以及分别连接于第五三极管(Q5)的集电极的第六电阻(R6)与第六电容(C6)、与第六电容(C6)连接的第四二极管(B4)、第五二极管(B5)、以及与第五二极管(B5)连接的第四电容(C4)。
4.如权利要求3所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第二三极管(Q2)的发射极通过一第八电阻(R8)连接至第五三极管(Q5)的基极，第五三极管(Q5)的发射极直接连接至地，而第五三极管(Q5)的基极通过一第七电阻(R7)连接至地；第四电容(C4)连接至一N-MOS管(M1)的源极。
5.如权利要求4所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述升压电路包括有电感(L1)、与电感(L1)串联连接的第三二极管(B3)、以及一第二MOS管(M2)与一第十三电容(C13)；其中，所述第二MOS管(M2)为一N型MOS管，其栅极连接于电源管理芯片(U1)的第6脚，而所述第十三电容(C13)一端连接于第三二极管(B3)，另一端接地。
6.如权利要求5所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述反馈回路包括有连接电源管理芯片(U1)的第1脚的第八电容(C8)，与第八电容(C8)串联连接的第十一电阻(R11)、一端连接第十一电阻(R11)，另一端连接至输出端的第十电阻(R10)、以及一端连接第十一电阻(R11)，另一端接地的第十电阻(R10)。
7.如权利要求6所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述限幅电路包括有第三三极管(Q3)、连接第三三极管(Q3)的第四三极管(Q4)、并联连接于第三三极管(Q3)基极的第三电阻(R3)与第四电阻(R4)、以及连接于第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)发射极的第五电阻(R5)。
8.如权利要求7所述的浪涌抑制电路，其特征在于，所述第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)的发射极通过第五电阻(R5)连接至地。
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