CN211151815U - 一种机载直流电源抗干扰保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机载直流电源抗干扰保护器，包括：依次级联的防雷支路、抗电磁干扰支路和抗电源浪涌支路；在防雷支路中，通过保护器M1进行吸收泄放，同时通过保护器M1将高压、大电流的雷击干扰滤除，从而有效保护后级低压元件的损坏；在抗电磁干扰支路中，通过多级组合抑制方式，来抑制电磁干扰，也使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；在抗电源浪涌支路中，通过保护器M2作为机载直流电源的最后一级防护，防止输入电压不稳定时产生的电源浪涌对后级电路的损坏。

Description

一种机载直流电源抗干扰保护器

技术领域

本实用新型属于保护器技术领域，更为具体地讲，涉及一种机载直流电源抗干扰保护器。

背景技术

随着我国军事、科技水平的不断发展，对设备空间大小以及设备性能要求越来越高，为解决了在设备有限的空间内提高设备在复杂电磁环境中生存能力，通过滤波组件对直流供电电机提供稳定可靠的供电。

在直流供电的航空电子设备中，主要存在雷击干扰、电磁辐射干扰、电源浪涌干扰以及信号的高频干扰等方面，尤其是在电磁辐射干扰方面主要是差模干扰和共模干扰，其中，电源部分的差模干扰是通过设备电源正线流出并从负线流回设备，反之其然，电源部分的共模干扰是通过电源线正负线流出经设备外壳流回设备；而信号部分主要是高频信号干扰；那么如何消除雷击干扰、差模干扰、共模干扰以及高频信号干扰，为直流供电的航空电子设备提供稳定可靠的供电，是当前领域发展的重点。

在现有的直流供电的航空电子设备中，传统的防护设计是将防雷、滤波、抗浪涌分别独立设计成三种保护器，这样增加了设计的体积、重量，并且多个保护器安装麻烦，不利于维修，可靠性低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机载直流电源抗干扰保护器，通过防护雷击干扰、电磁干扰、浪涌干扰及信号高频干扰等对直流供电的影响，从而为直流供电的航空电子设备提供稳定可靠的供电。

为实现上述发明目的，本实用新型为一种机载直流电源抗干扰保护器，其特征在于，包括：防雷支路、抗电磁干扰支路和抗电源浪涌支路，抗电磁干扰支路桥接在防雷支路和抗电源浪涌支路的中间；

在防雷支路中，将保护器M1接入到机载直流电源，其中，机载直流电源的正极接保护器M1的输入引脚1，其负极接保护器M1的输入引脚2，保护器 M1的输出引脚3、4分别作为电源的正极输出和负极输出；

雷击干扰优先进入保护器M1，并通过保护器M1进行吸收泄放，同时通过保护器M1将高压、大电流的雷击干扰滤除，从而有效保护后级低压元件的损坏；

在抗电磁干扰支路中，包括两级滤波电路；其中，第一级滤波电路包括滤波电容C1、共模电感L1，以及共模电容CY1、CY2；第二级滤波电路包括滤波 C2，共模电感L2，以及高频滤波电容CF1、CF2；

在第一级滤波电路中，共模电感L1正、负极输入端分别连接保护器M1的输出引脚3、4，在保护器M1的输出引脚3、4之间并联滤波电容C1；将共模电容CY1、CY2串联后并联在共模电感L1正、负极输出端之间，共模电容CY1、 CY2的公共端接地；

在第二级滤波电路中，共模电感L2和高频滤波电容CF1、CF2分别串联在共模电感L1之后，在共模电感L2靠近高频滤波电容CF1、CF2端之间并联滤波C2，高频滤波电容CF1、CF2的一端分别接保护器M2的输入引脚1、2，另一端均接地；

当电路中出现电磁干扰时，首先滤波电容C1、C2对较低频率的干扰信号进行抑制，实现差模干扰滤波，其次，共模电感L1、L2和共模电容CY1、CY2 组成共模抑制网络，实现共模干扰滤波，最后，高频滤波电容CF1、CF2对高频信号进行抑制，实现高频滤波，这样通过多部分电路组合抑制，使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；

在抗电源浪涌支路中，将保护器M2接在抗电磁干扰支路的输出端，其中，保护器M2的输入引脚1、2接高频滤波电容CF1、CF2，保护器M2的输出引脚3、4作为机载直流电源的正极输出和负极输出；

保护器M2作为机载直流电源的最后一级防护，防止输入电压不稳定时产生的电源浪涌对后级电路的损坏。

本实用新型的发明目的是这样实现的：

本实用新型为一种机载直流电源抗干扰保护器，包括：依次级联的防雷支路、抗电磁干扰支路和抗电源浪涌支路；在防雷支路中，通过保护器M1进行吸收泄放，同时通过保护器M1将高压、大电流的雷击干扰滤除，从而有效保护后级低压元件的损坏；在抗电磁干扰支路中，通过多级组合抑制方式，来抑制电磁干扰，也使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；在抗电源浪涌支路中，通过保护器M2作为机载直流电源的最后一级防护，防止输入电压不稳定时产生的电源浪涌对后级电路的损坏。

附图说明

图1是本实用新型一种机载直流电源抗干扰保护器的电路图；

图2是30-200M滤波曲线对比图，其中，图2(a)是滤波前的曲线，图2 (b)是滤波后的曲线；

图3是200M-1G滤波曲线对比图，其中，图3(a)是滤波前的曲线，图3 (b)是滤波后的曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

图1是本实用新型一种机载直流电源抗干扰保护器电路图。

在本实施例中，如图1所示，一种机载直流电源抗干扰保护器，包括：防雷支路、抗电磁干扰支路和抗电源浪涌支路，抗电磁干扰支路桥接在防雷支路和抗电源浪涌支路的中间；机载直流电源抗干扰保护器电路可以根据实际情况的需要，将整个电路封装在封闭式的金属腔体内，比如矩形、圆形等，从而更好的屏蔽外界电磁干扰。

在防雷支路中，将保护器M1接入到机载直流电源，其中，机载直流电源的正极接保护器M1的输入引脚1，其负极接保护器M1的输入引脚2，保护器 M1的输出引脚3、4分别作为电源的正极输出和负极输出；

雷击干扰优先进入保护器M1，并通过保护器M1进行吸收泄放，同时通过保护器M1将高压、大电流的雷击干扰滤除，从而有效保护后级低压元件的损坏；

在抗电磁干扰支路中，包括两级滤波电路；其中，第一级滤波电路包括滤波电容C1、共模电感L1，以及共模电容CY1、CY2；第二级滤波电路包括滤波 C2，共模电感L2，以及高频滤波电容CF1、CF2；

在第一级滤波电路中，共模电感L1正、负极输入端分别连接保护器M1的输出引脚3、4，在保护器M1的输出引脚3、4之间并联滤波电容C1；将共模电容CY1、CY2串联后并联在共模电感L1正、负极输出端之间，共模电容CY1、 CY2的公共端接地；

在第二级滤波电路中，共模电感L2和高频滤波电容CF1、CF2分别串联在共模电感L1之后，在共模电感L2靠近高频滤波电容CF1、CF2端之间并联滤波C2，高频滤波电容CF1、CF2的一端分别接保护器M2的输入引脚1、2，另一端均接地；

当电路中出现电磁干扰时，首先滤波电容C1、C2对较低频率的干扰信号进行抑制，实现差模干扰滤波，其次，共模电感L1、L2和共模电容CY1、CY2 组成共模抑制网络，实现共模干扰滤波，最后，高频滤波电容CF1、CF2对高频信号进行抑制，实现高频滤波，这样通过多部分电路组合抑制，使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；

抗电磁干扰支路能够满足机载直流电源的宽范围工作，首先滤波电容C1、 C2对较低干扰信的抑制，主要在几十赫兹到几百千赫兹之间较低干扰信号，实现差模干扰滤波，其次，共模电感L1、L2和共模电容CY1、CY2进行网络匹配组合抑制，主要抑制几百千赫兹到几百兆赫兹的干扰信号，实现共模干扰滤波，最后，高频滤波电容CF1、CF2对高频信号进行抑制，将抑制频率范围延伸至10G赫兹，实现高频滤波，这样通过多部分电路组合抑制，使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；

在本实施例中，通过对机载直流电源安装抗干扰保护器，其实际测试效果如下图2、3所示，其中，低频干扰时，在安装保护器前、后，在30-200M滤波曲线对比，如图2(a)、如图2(b)所示；宽范围干扰时，在安装保护器前、后，在200M-1G滤波曲线对比，如图3(a)、如图3(b)所示；通过两组滤波前后图对比可知，滤波效果明显，满足电磁兼容要求。

在抗电源浪涌支路中，将保护器M2接在抗电磁干扰支路的输出端，其中，保护器M2的输入引脚1、2接高频滤波电容CF1、CF2，保护器M2的输出引脚3、4作为机载直流电源的正极输出和负极输出；

保护器M2作为机载直流电源的最后一级防护，防止输入电压不稳定时产生的电源浪涌对后级电路的损坏。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (1)

1.一种机载直流电源抗干扰保护器，其特征在于，包括：防雷支路、抗电磁干扰支路和抗电源浪涌支路，抗电磁干扰支路桥接在防雷支路和抗电源浪涌支路的中间；

在防雷支路中，将保护器M1接入到机载直流电源，其中，机载直流电源的正极接保护器M1的输入引脚1，其负极接保护器M1的输入引脚2，保护器M1的输出引脚3、4分别作为电源的正极输出和负极输出；

雷击干扰优先进入保护器M1，并通过保护器M1进行吸收泄放，同时通过保护器M1将高压、大电流的雷击干扰滤除，从而有效保护后级低压元件的损坏；

在抗电磁干扰支路中，包括两级滤波电路；其中，第一级滤波电路包括滤波电容C1、共模电感L1，以及共模电容CY1、CY2；第二级滤波电路包括滤波C2，共模电感L2，以及高频滤波电容CF1、CF2；

在第一级滤波电路中，共模电感L1正、负极输入端分别连接保护器M1的输出引脚3、4，在保护器M1的输出引脚3、4之间并联滤波电容C1；将共模电容CY1、CY2串联后并联在共模电感L1正、负极输出端之间，共模电容CY1、CY2的公共端接地；

在第二级滤波电路中，共模电感L2和高频滤波电容CF1、CF2分别串联在共模电感L1之后，在共模电感L2靠近高频滤波电容CF1、CF2端之间并联滤波C2，高频滤波电容CF1、CF2的一端分别接保护器M2的输入引脚1、2，另一端均接地；

当电路中出现电磁干扰时，首先滤波电容C1、C2对较低频率的干扰信号进行抑制，实现差模干扰滤波，其次，共模电感L1、L2和共模电容CY1、CY2组成共模抑制网络，实现共模干扰滤波，最后，高频滤波电容CF1、CF2对高频信号进行抑制，实现高频滤波，这样通过多部分电路组合抑制，使抗电磁干扰部分的滤波范围拓宽；

在抗电源浪涌支路中，将保护器M2接在抗电磁干扰支路的输出端，其中，保护器M2的输入引脚1、2接高频滤波电容CF1、CF2，保护器M2的输出引脚3、4作为机载直流电源的正极输出和负极输出；

保护器M2作为机载直流电源的最后一级防护，防止输入电压不稳定时产生的电源浪涌对后级电路的损坏。

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