CN209104799U - 一种电源防护电磁兼容抑制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源防护电磁兼容抑制器，包括设备工作中静电、浪涌抑制电路和设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路，所述设备工作中静电、浪涌抑制电路主要由电源输入端、GND、MOV、D27、LC滤波器和TVS组成，当电源输入端由于适配器插拔、雷击、静电等因素产生高压脉冲干扰时，将干扰电压钳位在一个固定的后级电路可以安全工作的电压值，可以降低高频电磁干扰，提高设备抗干扰能力，且L3自身的直流阻抗可以起到限流作用，减轻TVS管工作压力，提高设备稳定性，设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路模块延时是电源上电延时导通电路，可以将设备电源上电瞬间的高频干扰阻隔并吸收，防止高频脉冲传导到后级，损伤后级电路。

Description

一种电源防护电磁兼容抑制器

技术领域

本实用新型属于电磁兼容技术领域，具体涉及一种电源防护电磁兼容抑制器。

背景技术

电磁兼容是近年来快速发展的技术领域，它主要是研究电气、电子设备在电磁环境中如何具有足够的抗干扰能力，同时也不会对其他设备和系统造成电磁干扰。

由于雷击、供电系统高压变电器投入和切除、电动机的启动和停止、适配器插拔等因素会产生浪涌电流，浪涌峰值电压可达到6KV，浪涌电流10KA，这些电磁干扰很容易对用电设备造成永久性损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源防护电磁兼容抑制器，以解决上述背景技术中提出的由于雷击、供电系统高压变电器投入和切除、电动机的启动和停止、适配器插拔等因素会产生浪涌电流，浪涌峰值电压可达到6KV，浪涌电流10KA，这些电磁干扰很容易对用电设备造成永久性损伤的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电源防护电磁兼容抑制器，包括设备工作中静电、浪涌抑制电路和设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路，所述设备工作中静电、浪涌抑制电路主要由电源输入端、GND、MOV、D27、LC滤波器和TVS组成，所述设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路主要由电源输出端、R34、R41、C48、D26、R33、R38、Q5、C47、C53、C54、C55、C52和R37组成，所述电源输入端与所述LC滤波器的电性连接，所述R34和所述R41串联，所述 TVS与所述R34和所述R41组成的串联电路并联，所述LC滤波器与所述 TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路串联，所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路与所述R37串联，且R37的输出端与电源输出端电性连接，所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路与地线电性连接。

优选的，所述LC滤波器主要由L3、C49、C50和C51组成，所述L3 与所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路串联，所述C49、所述 C50和所述C51均与所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路并联。

优选的，所述D27与所述L3并联，所述MOV与所述LC滤波器和所述 TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路并联。

优选的，所述L3与所述Q5串联，所述R33和所述C47组成的串联电路与所述Q5并联。

优选的，所述C48和所述D26均与所述R34并联，所述L3、所述R34、所述R38和所述Q5串联。

优选的，所述C53、所述C54、所述C55和所述C52均为并联，且所述C53、所述C54、所述C55和所述C52均与所述TVS、所述R34、所述R41 和所述Q5组成的混合电路并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：当电源输入端由于适配器插拔、雷击、静电等因素产生高压脉冲干扰时，MOV和TVS导通对地泄放干扰能量，将干扰电压钳位在一个固定的后级电路可以安全工作的电压值，电感L3和滤波电容C49、C50、C51形成LC滤波器，可以降低高频电磁干扰，提高设备抗干扰能力，且L3自身的直流阻抗可以起到限流作用，减轻TVS管工作压力，提高设备稳定性，设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路模块延时是电源上电延时导通电路，可以将设备电源上电瞬间的高频干扰阻隔并吸收，防止高频脉冲传导到后级，损伤后级电路。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

图中：A1、设备工作中静电、浪涌抑制电路；A2、设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施实例对本实用新型做进一步说明：

请参阅图1：设备工作中静电、浪涌抑制电路当VIN+端由于适配器插拔、雷击、静电等因素产生高压脉冲干扰时，MOV和TVS导通对地泄放干扰能量，将干扰电压钳位在一个固定的后级电路可以安全工作的电压值，电感L3和滤波电容C49、C50、C51形成LC滤波器，可以降低高频电磁干扰，提高设备抗干扰能力，且L3自身的直流阻抗可以起到限流作用，减轻TVS管工作压力，提高设备稳定性，设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路延时是电源上电延时导通电路，可以将设备电源上电瞬间的高频干扰阻隔并吸收，防止高频脉冲传导到后级，损伤后级电路。

电源防护电磁兼容抑制器分为两大模块，设备工作中静电、浪涌抑制电路为设备工作中静电、浪涌抑制电路，设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路为设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路。

设备电源上电瞬间或适配器热插拔时会有一个高频电压脉冲，有可能对后级电路造成损伤，如图1中设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路可以很好的抑制这种干扰，电路具体工作原理为:电阻R34、 R41是为了给Q5提供稳定电压Vgs，D26是一个齐纳二极管，防止在电压过高时击毁Q5，Q5是P型MOS管，是缓启动模块的核心器件，设备上电瞬间，由于电容C48的作用，Q5的G和S端都处在同一电压基准面，此时通过的电流基本为0，随着电容C48充电，对应的Vgs 不断增大，Q5导通电流逐渐增大，当电容两端电压达到Q5开启电压时，Q5导通，开始为后级提供电源，Q5上电的过程就是缓启动过程，缓启动过程就可以将上电瞬间的高频干扰阻隔吸收，防止高频脉冲干扰传导到后级损伤后级电路，缓启动时间计算如公式(1-1)(1-2) 所示：

其中，Vt是任意时刻电容上的电压，V0是起始时刻电容电压， V1是输入电压。

设备工作中静电、浪涌抑制电路如图1中A1所示，具体工作原理为：MOV是压敏电阻，压敏电阻为钳位型能量泄放器件，电压范围较宽，通流量大，体积较大，动作反应速度ns级，本实用新型中作为一级防护器件，TVS为瞬态抑制二极管，钳位型能量泄放器件，电压范围窄，通流量大，体积较小，反应速度ps级，本实用新型中作为二级防护器件，电感L3和C49、C50、C51形成LC滤波器，降低 EMI干扰的同时为TVS管导通能量泄放减轻压力，D27为续流二极管，系统断电时为L3提供放电回路。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电源防护电磁兼容抑制器，包括设备工作中静电、浪涌抑制电路和设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路，其特征在于：所述设备工作中静电、浪涌抑制电路主要由电源输入端、GND、MOV、D27、LC滤波器和TVS组成，所述设备上电瞬间浪涌、电脉冲群抑制电路主要由电源输出端、R34、R41、C48、D26、R33、R38、Q5、C47、C53、C54、C55、C52和R37组成，所述电源输入端与所述LC滤波器的电性连接，所述R34和所述R41串联，所述TVS与所述R34和所述R41组成的串联电路并联，所述LC滤波器与所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路串联，所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路与所述R37串联，且R37的输出端与电源输出端电性连接，所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路与地线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种电源防护电磁兼容抑制器，其特征在于：所述LC滤波器主要由L3、C49、C50和C51组成，所述L3与所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路串联，所述C49、所述C50和所述C51均与所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路并联。

3.根据权利要求2所述的一种电源防护电磁兼容抑制器，其特征在于：所述D27与所述L3并联，所述MOV与所述LC滤波器和所述TVS、所述R34和所述R41组成的并联电路并联。

4.根据权利要求3所述的一种电源防护电磁兼容抑制器，其特征在于：所述L3与所述Q5串联，所述R33和所述C47组成的串联电路与所述Q5并联。

5.根据权利要求4所述的一种电源防护电磁兼容抑制器，其特征在于：所述C48和所述D26均与所述R34并联，所述L3、所述R34、所述R38和所述Q5串联。

6.根据权利要求1所述的一种电源防护电磁兼容抑制器，其特征在于：所述C53、所述C54、所述C55和所述C52均为并联，且所述C53、所述C54、所述C55和所述C52均与所述TVS、所述R34、所述R41和所述Q5组成的混合电路并联。