CN206595699U - 一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路，用来保护电路不被浪涌冲击从而能够持续正常工作,至少包括：电压比较器、控制开关G1、输入电压采样电路、基准电路；其特征是：所述的基准电路由硅光电池VG和串接在采样电路的LED阵列LZ组成，LED阵列LZ的光输出面与硅光电池VG接收面相对应，硅光电池VG输出电压分压后提供基准电源；输入电压采样电路和基准电源与电压比较器的输入端电连接，电压比较器的输出端与控制开关G1的控制端电连接，控制开关串接在电源回路中。它提供一种体积小，重量轻易于小型化；温度低，可保持长时间稳定工作的不间断共电电源浪涌抑制电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路，用来保护电路不被浪涌冲击从而能够持续正常工作。
背景技术
电路在遭雷击和在接通、断开电感或负载时常常会产生很高的操作过电压，这种电压称为浪涌电压，是一种顺变干扰。通常情况下，会产生高于额定电压数倍的浪涌电压，这种现象危及着设备安全工作，影响着设备输出信号的稳定，多数情况下还会损坏电路及其部件。因此，消除浪涌噪声是设备安全可靠运行的关键性问题。
现有的浪涌电路多采用压敏电阻和保险丝，当线路感应或产生浪涌电压时，通过压敏电阻和保险丝共同作用，使供给设备产生短时间的断电保护，达到保护用电设备的目的。对于一些场合是不允许电子设备出现短时间的断电，要确保用电设备不间断共电。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种体积小，重量轻易于小型化；温度低，可保持长时间稳定工作的不间断共电电源浪涌抑制电路。
本实用新型的目的是这样实现的，一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,至少包括：电压比较器、控制开关G1、输入电压采样电路、基准电路；其特征是：所述的基准电路由硅光电池VG和串接在采样电路的LED阵列LZ组成，LED阵列LZ的光输出面与硅光电池VG接收面相对应，硅光电池VG输出电压分压后提供基准电源；输入电压采样电路和基准电源与电压比较器的输入端电连接，电压比较器的输出端与控制开关G1的控制端电连接，控制开关串接在电源回路中。
所述的控制开关G1是场效应管；所述的电压比较器的输出端与场效应管的栅极电连接；所述的输入电压采样电路的输出端和基准电源分别与电压比较器正输入端和负输入端电连接；当输入电压低于设定阈值电压时，电压比较器输出为高阻状态，场效应管漏极通过电阻R6与栅极电连接，使场效应管导通，输入电压经场效应管导通输出；当输入电压高于设定阈值电压时，电压比较器输出为低电平，场效应管栅极为低电压，场效应管不导通，输入电压经场效应管导断输出。
所述的硅光电池VG与LED阵列组合成光隔离电源GD，由LED阵列LZ导通时的发光光源向硅光电池VG提供光源，硅光电池VG的电压输出端与电压比较器的电源端电连接，硅光电池VG供给电压比较器电源，硅光电池VG的电压输出端与分压电阻R4和R5两端并接，由分压电阻R4和R5的分压输出与电压比较器IC输入端电连接。
所述的硅光电池VG两端并接有电容C2，电容C2用于滤除高频电压，并在交流整流的低电位时间段维持电压比较器的工作的最低电压。
所述的控制开关G1的源极到电压输出端的负端之间连接有电解电容C1,电解电容C1用于维持控制开关G1断开后短时间的负载共电；控制开关G1实现电路整体的通断，当在正常电压状态时，电解电容C1维持电压时间小于1ms。
所述的控制开关G1的栅极与电压输出端的负端之间连接有保护二极管V1。
所述的电压输入端有整流电路ZL，整流电路ZL采用高压二极管组合，其反相电压在500V-4000V之间。
LED阵列的通过电流在0.5mA-5mA之间。
硅光电池输出产生的电压在3V到9V之间。
LED阵列和硅光电池组合密封在全反射的壳体内。
本实用新型具有如下特点：
由于本发明一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,包括：电压比较器、控制开关G1、输入电压采样电路、基准电路；其中取样电路由电阻R1、R2和串接的LED阵列组成，电阻R1的另一端接电压输入端的正端，串接的LED阵列的另一端接电压输入端的负端，电阻R2和电阻R2的电连接端与电压比较器的负输入端电连接，作为采样电路的输出端；而基准电路由硅光电池、分压电阻R4和R5构成，硅光电池与LED阵列组合LG，由LED阵列组合LG导通时的发光光源向硅光电池VG提供光源，硅光电池VG的电压输出端与电压比较器的电源端电连接，硅光电池VG供给电压比较器电源，硅光电池VG的电压输出端与分压电阻R4和R5两端并接，由分压电阻R4和R5的分压输出与电压比较器IC入端电连接。将取样电路和基准电路的电压输出端分别依次与电压比较器负输入端和正输入端电连接，所述的电压比较器的输出端与控制开关G1的控制端栅极电连接；控制开关G1的漏极与正输入端电连接，控制开关G1的源极与输出端负载电连接。因此整个电路控制与外界供电隔离，又由交流或整流后的直流供电，消除了控制电路直接与交流或整流后的直流供电直接连接引起的干扰，因此具有非常高的抗干扰性。
由硅光电池供电，硅光电池的光源来自交流或直流，交流或直流供给LED阵列组合是一小电流，0.5-2mA, LED阵列组合发出的光用于向硅光电池提供光源，由硅光电池产生8-12V左右的电压，LED阵列组合和硅光电池与整个电路密封在全反射的壳体内，提供效率，硅光电池本身具有低通滤波作用，相当于提供了一个稳定的基准源，这一基准源不会受交流输入出现的浪涌噪声影响，因而比较器可以只比较浪涌噪声产生的高电压，具有整体安全可靠的特点。
附图说明
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例1电路原理图；
图2是本实用新型实施例2电路原理图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,至少包括：电压比较器、控制开关G1、输入电压采样电路、基准电路；其特征是：所述的基准电路由硅光电池VG和串接在采样电路的LED阵列LZ组成，LED阵列LZ的光输出面与硅光电池VG接收面相对应，硅光电池VG输出电压分压后提供基准电源；输入电压采样电路和基准电源与电压比较器的输入端电连接，电压比较器的输出端与控制开关G1的控制端电连接，控制开关串接在电源回路中。
所述的控制开关G1是场效应管；所述的电压比较器的输出端与场效应管的栅极电连接；所述的输入电压采样电路的输出端和基准电源分别与电压比较器正输入端和负输入端电连接；当输入电压低于设定阈值电压时，电压比较器输出为高阻状态，场效应管漏极通过电阻R6与栅极电连接，使场效应管导通，输入电压经场效应管导通输出；当输入电压高于设定阈值电压时，电压比较器输出为低电平，场效应管栅极为低电压，场效应管不导通，输入电压经场效应管导断输出。
所述的硅光电池VG与LED阵列组合成光隔离电源GD，由LED阵列LZ导通时的发光光源向硅光电池VG提供光源，硅光电池VG的电压输出端与电压比较器的电源端电连接，硅光电池VG供给电压比较器电源，硅光电池VG的电压输出端与分压电阻R4和R5两端并接，由分压电阻R4和R5的分压输出与电压比较器IC输入端电连接。
所述的硅光电池VG两端并接有电容C2，电容C2用于滤除高频电压，并在交流整流的低电位时间段维持电压比较器的工作的最低电压。
所述的控制开关G1的源极到电压输出端的负端之间连接有电解电容C1,电解电容C1用于维持控制开关G1断开后短时间的负载共电；控制开关G1实现电路整体的通断，当在正常电压状态时，电解电容C1维持电压时间小于1ms。
实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，在电压输入端去除整流电路ZL，整个电路用在用电设备的直流电路中。
所述的控制开关G1的控制端栅极与电压输入端的负端之间连接有保护二极管V1。当浪涌冲击时保护二极管V1的电压限位在12V-30V之间。
所述的电压输入端有整流电路ZL，整流电路ZL采用高压二极管组合，其反相电压在500V-4000V之间。如高压二极管R3000。这样整个电路在电源或电器的交流输入端工作，能有效消除浪涌噪声，保证设备安全可靠运行。
本发明中交流或直流供给LED阵列组合的电流在0.5-5mA之间, LED阵列组合发出的光用于向硅光电池提供光源，由硅光电池输出产生8-12V左右的电压，LED阵列组合和硅光电池密封在全反射的壳体内，或与整个电路密封在全反射的壳体内，提供效率，硅光电池本身具有低通滤波作用，相当于提供了一个稳定的基准源，这一基准源不会受交流输入出现的浪涌噪声影响，因而比较器可以只比较浪涌噪声产生的高电压，具有整体安全可靠的特点。
Claims (10)
1.一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,至少包括：电压比较器、控制开关G1、输入电压采样电路、基准电路；其特征是：所述的基准电路由硅光电池VG和串接在采样电路的LED阵列LZ组成，LED阵列LZ的光输出面与硅光电池VG接收面相对应，硅光电池VG输出电压分压后提供基准电源；输入电压采样电路和基准电源与电压比较器的输入端电连接，电压比较器的输出端与控制开关G1的控制端电连接，控制开关串接在电源回路中。
2.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的控制开关G1是场效应管；所述的电压比较器的输出端与场效应管的栅极电连接；所述的输入电压采样电路的输出端和基准电源分别与电压比较器正输入端和负输入端电连接；当输入电压低于设定阈值电压时，电压比较器输出为高阻状态，场效应管漏极通过电阻R6与栅极电连接，使场效应管导通，输入电压经场效应管导通输出；当输入电压高于设定阈值电压时，电压比较器输出为低电平，场效应管栅极为低电压，场效应管不导通，输入电压经场效应管导断输出。
3.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的硅光电池VG与LED阵列组合成光隔离电源GD，由LED阵列LZ导通时的发光光源向硅光电池VG提供光源，硅光电池VG的电压输出端与电压比较器的电源端电连接，硅光电池VG供给电压比较器电源，硅光电池VG的电压输出端与分压电阻R4和R5两端并接，由分压电阻R4和R5的分压输出与电压比较器IC输入端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的硅光电池VG两端并接有电容C2，电容C2用于滤除高频电压，并在交流整流的低电位时间段维持电压比较器的工作的最低电压。
5.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的控制开关G1的源极到电压输出端的负端之间连接有电解电容C1, 电解电容C1用于维持控制开关G1断开后短时间的负载共电；控制开关G1实现电路整体的通断，当在正常电压状态时，电解电容C1维持电压时间小于1ms。
6.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的控制开关G1的栅极与电压输出端的负端之间连接有保护二极管V1。
7.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：所述的电压输入端有整流电路ZL，整流电路ZL采用高压二极管组合，其反相电压在500V-4000V之间。
8.根据权利要求2所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：LED阵列的通过电流在0.5mA-5mA之间。
9.根据权利要求1所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：硅光电池输出产生的电压在3V到9V之间。
10.根据权利要求2所述的一种具有高可靠性的电源浪涌抑制电路,其特征是：LED阵列和硅光电池组合密封在全反射的壳体内。
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