CN214798872U - 直流电源的浪涌防护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种直流电源的浪涌防护电路，所述浪涌防护电路包括：瞬态二极管以及反向二极管；所述瞬态二极管的一端与直流电源的输入端连接，所述瞬态二极管的另一端接地；所述反向二极管的负极与所述直流电源的输入端连接，所述反向二极管的正极接地；所述反向二极管与所述直流电源的负载并联；其中，当所述负载的回路的负压大于所述瞬态二极管的开启电压时，所述瞬态二极管和所述反向二极管将所述负载的回路的负压分流到地。本实用新型可以降低直流电源的浪涌防护电路的成本，并拓宽直流电源的浪涌防护电路的应用场景。

Description

直流电源的浪涌防护电路

技术领域

本实用新型涉及浪涌防护技术领域，特别是涉及一种直流电源的浪涌防护电路。

背景技术

浪涌是一种上升速度高、持续时间短的尖峰脉冲。当直流电源出现浪涌时，容易导致电子产品中的半导体器件，例如二极管、晶体管、可控硅以及集成电路等被烧毁或击穿，造成电子产品的损坏。因此，对电子产品的直流电源进行浪涌防护至关重要。

相关技术中，可以直接将气体放电管或者压敏电阻等器件与直流电源连接，实现直流电源的浪涌防护。但是，上述器件往往价格昂贵，导致直流电源的浪涌防护成本过高。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种直流电源的浪涌防护电路，以实现降低直流电源的浪涌防护成本的效果。具体技术方案如下：

本实用新型提供一种直流电源的浪涌防护电路，所述浪涌防护电路包括：瞬态二极管以及反向二极管；

所述瞬态二极管的一端与直流电源的输入端连接，所述瞬态二极管的另一端接地；

所述反向二极管的负极与所述直流电源的输入端连接，所述反向二极管的正极接地；

所述反向二极管与所述直流电源的负载并联；

其中，当所述负载的回路的负压大于所述瞬态二极管的开启电压时，所述瞬态二极管和所述反向二极管将所述负载的回路的负压分流到地。

可选的，所述浪涌防护电路还包括：至少一个磁珠；

各磁珠的一端与所述反向二极管的负极连接，各磁珠的另一端与所述直流电源的输入端连接。

可选的，所述浪涌防护电路还包括：一个电解电容；

所述电解电容的正极与所述直流电源的输入端连接，所述电解电容的负极接地。

可选的，所述浪涌防护电路还包括：第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与第一公共端连接，所述第一电容的另一端接地；其中，所述第一公共端为所述磁珠与所述反向二极管之间的连接点；

所述第二电容的一端与所述电源的输入端连接，所述第二电容的另一端接地。

可选的，所述浪涌防护电路还包括：第三电容，第四电容以及第五电容；

所述第三电容的一端与所述直流电源的输入端连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第四电容和所述第五电容均为一端与所述瞬态二极管连接，另一端接地。

可选的，所述浪涌防护电路还包括：接口子电路，用于接入与所述浪涌防护电路以及所述负载均不同的其他电路；所述接口子电路，包括：第六电容，具有三个端口的接口模块，以及电阻；

所述第六电容的一端与所述直流电源的输入端连接，所述第六电容的另一端接地；

所述接口模块的第一端口与所述电阻的一端连接，所述电阻的一端还与第三电容的一端连接，所述电阻的另一端与所述第六电容的一端连接；

所述接口模块的第二端口与所述六电容的一端连接；

所述接口模块的第三端口接地。

可选的，所述接口模块为包括三个跳线的跳线帽，每个所述三个跳线分别对应第一端口，第二端口以及第三端口。

可选的，所述浪涌防护电路包括两个磁珠，且所述两个磁珠并联。

可选的，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容的额定电压大于25V。

可选的，所述负载的一端与直流电源的输入端连接，所述负载的另一端接地。

本实用新型实施例有益效果：

本实用新型实施例提供的方案中，直流电源的浪涌防护电路包括：瞬态二极管以及反向二极管，具体的：瞬态二极管的一端与直流电源的输入端连接，瞬态二极管的另一端接地；反向二极管的负极与直流电源的输入端连接，反向二极管的正极接地；反向二极管与直流电源的负载并联。这样，当负载的回路的负压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管和反向二极管将负载的回路的负压分流到地，减少负载承受的电压，从而实现浪涌防护的效果。其中，与气体放电管和压敏电阻相比，瞬态二极管以及反向二极管均为价格低廉的普通器件，因此，可以降低浪涌防护的成本。并且，普通器件的适用场景更加广泛，因此，还可以拓宽浪涌防护电路的应用场景。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本实用新型一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的正压分流示例图；

图4为本实用新型另一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的负压分流示例图。

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基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施例未限定各器件的参数以及具体型号，在具体应用中，可以按照电路的具体情况进行器件参数以及型号的适应性选择。

如图1所示，本实用新型一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的结构示意图，该浪涌防护电路包括：瞬态二极管TVS40以及反向二极管D5；

瞬态二极管TVS40的一端与直流电源U的输入端连接，瞬态二极管TVS40的另一端接地；

反向二极管D5的负极与直流电源的输入端连接，反向二极管D5的正极接地；

反向二极管D5与直流电源的负载并联；

其中，当负载的回路的负压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管TVS40和反向二极管将负载的回路的负压分流到地。

示例性的，直流电源具体可以为12V。在具体应用中，浪涌能量可以包括正压和负压。瞬态二极管TVS40具有正压和负压的浪涌防护能力。其中，对于负压的浪涌能量，如果仅依靠瞬态二极管TVS40负压的浪涌防护能力，就需要由负载依靠自身的耐压进行防护，容易出现负载自身承担的电压过高，导致负载损坏的情况。因此，通过反向二极管D5进一步分担负压，提高浪涌防护的安全性。例如，增加反向二极管D5，可以实现抗负压浪涌的能力从-800V上升到-2400V。其中，瞬态二极管TVS40中的数字40和反向二极管D5中的数字5仅用于区分不同的瞬态二极管或反向二极管并无实际含义。

本实用新型实施例提供的方案中，直流电源的浪涌防护电路包括：瞬态二极管以及反向二极管，具体的：瞬态二极管的一端与直流电源的输入端连接，瞬态二极管的另一端接地；反向二极管的负极与直流电源的输入端连接，反向二极管的正极接地；反向二极管与直流电源的负载并联。这样，当负载的回路的负压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管和反向二极管将负载的回路的负压分流到地，减少负载承受的电压，从而实现浪涌防护的效果。其中，与气体放电管和压敏电阻相比，瞬态二极管以及反向二极管均为价格低廉的普通器件，因此，可以降低浪涌防护的成本。并且，普通器件的适用场景更加广泛，因此，还可以拓宽浪涌防护电路的应用场景。

在一种可选的实施方式中，上述浪涌防护电路还可以包括：至少一个磁珠；

各磁珠的一端与反向二极管的负极连接，各磁珠的另一端与直流电源的输入端连接。

可选的，浪涌防护电路包括两个磁珠，且两个磁珠并联。

可选的，负载的一端与直流电源的输入端连接，负载的另一端接地。

在具体应用中，当负载的回路的正压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管分流到地，各磁珠自身吸收静电脉冲，从而进一步降低负载承受的电压，实现正压浪涌能量的防护。磁珠的数量可以为一个或者多个，可以按照电路的具体情况进行适应性设置，本实施例对此不作限制。

在一种可选的实施方式中，上述浪涌防护电路还可以包括：一个电解电容；

电解电容的正极与直流电源的输入端连接，电解电容的负极接地。

本实施例中，电解电容具有正极与负极，因此，在实现滤波效果以保证电路稳定性的同时，可以对浪涌电压起到一定程度的分流，进一步提高浪涌防护的安全性。

在一种可选的实施方式中，上述浪涌防护电路还可以包括：第一电容和第二电容；

第一电容的一端与第一公共端连接，第一电容的另一端接地；其中，第一公共端为磁珠与反向二极管之间的连接点；

第二电容的一端与电源的输入端连接，第二电容的另一端接地。

在一种可选的实施方式中，上述浪涌防护电路还可以包括：第三电容，第四电容以及第五电容；

第三电容的一端与直流电源的输入端连接，第三电容的另一端与地连接；

第四电容和第五电容均为一端与瞬态二极管连接，另一端接地。

在一种可选的实施方式中，上述浪涌防护电路还可以包括：接口子电路，用于接入与浪涌防护电路以及负载均不同的其他电路；接口子电路，可以包括：第六电容，具有三个端口的接口模块，以及电阻；

第六电容的一端与直流电源的输入端连接，第六电容的另一端接地；

接口模块的第一端口与电阻的一端连接，电阻的一端还与第三电容的一端连接，电阻的另一端与第六电容的一端连接；

接口模块的第二端口与六电容的一端连接；

接口模块的第三端口接地。

可选的，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容的额定电压大于25V

上述各可选实施例中，电容可以起到滤波作用，保证电路的稳定性。电阻可以保证接口子电路接入直流电源的适配性。并且，通过接口子电路可以接入与浪涌防护电路以及负载均不同的其他电路，进一步扩展浪涌防护电路的应用场景。为了便于理解和合理布局，后续在本实用新型图2实施例中，对上述各实施例进行整合说明。

在一种可选的实施方式中，上述接口模块可以为包括三个跳线的跳线帽，每个所述三个跳线分别对应第一端口，第二端口以及第三端口。

下面将上述图1实施例和各可选实施例进行整合，得到本实用新型另一实施例提供的浪涌防护电路的结构。

如图2所示，本实用新型另一实施例提供的一种直流电源的浪涌防护电路的结构示意图，该浪涌防护电路包括：瞬态二极管TVS40，反向二极管D5，磁珠FB11，磁珠FB12，电解电容CW0，第一电容CW1，第二电容CW2，第三电容CW3，第四电容CW4以及第五电容CW5；

瞬态二极管TVS40的一端与直流电源U的输入端连接，瞬态二极管TVS40的另一端接地；

反向二极管D5的负极与直流电源的输入端连接，反向二极管D5的正极接地；

反向二极管D5与直流电源的负载并联；

磁珠FB11和磁珠FB12，均为：一端与反向二极管D5的负极连接，另一端与直流电源的输入端连接；

电解电容CW0的正极与直流电源的输入端连接，电解电容CW0的负极接地；

第一电容CW1的一端与第一公共端连接，第一电容CW1的另一端接地；其中，第一公共端为磁珠与反向二极管D5之间的连接点；

第二电容CW2的一端与电源的输入端连接，第二电容CW2的另一端接地；

第三电容CW3的一端与直流电源的输入端连接，第三电容CW3的另一端接地；

第四电容CW4和第五电容CW5，均为：一端与瞬态二极管TVS40连接，另一端接地；

浪涌防护电路还包括：接口子电路，用于接入与浪涌防护电路以及负载均不同的其他电路；接口子电路，包括：第六电容CW6，具有三个端口的接口模块，以及电阻R1；

第六电容CW6的一端与直流电源的输入端连接，第六电容CW6的另一端接地；

接口模块的第一端口P1与电阻R1的一端连接，电阻R1的一端还与第三电容CW3的一端连接，电阻R1的另一端与第六电容CW6的一端连接；

接口模块的第二端口P2与第六电容CW6的一端连接；

接口模块的第三端口P3接地。

本实施例中，当负载的回路的负压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管和反向二极管将负载的回路的负压分流到地，减少负载承受的电压，从而实现对负压浪涌能量防护的效果。当负载的回路的正压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管分流到地，各磁珠自身吸收静电脉冲，从而进一步降低负载承受的电压，实现正压浪涌能量的防护的效果。其中，与气体放电管和压敏电阻相比，瞬态二极管以及反向二极管均为价格低廉的普通器件，因此，可以降低浪涌防护的成本。并且，普通器件的适用场景更加广泛，因此，本实施例还可以拓宽浪涌防护电路的应用场景。另外，接口模块自身可以连接有接口模块电源。

示例性的，如图3所示。带箭头的实线为正常情况下负载的回路中能量的流动方向，带箭头的虚线为当负载的回路的正压大于瞬态二极管的开启电压时，瞬态二极管分流到地，各磁珠自身吸收静电脉冲，负载的回路中能量的流动方向。如图4所示。当负载的回路的负压大于瞬态二极管的开启电压时：带箭头的实线为反向二极管将负载的回路的负压分流到地时，负载的回路中能量的流动方向，带箭头的虚线为瞬态二极管分流到地时，负载的回路中能量的流动方向。在图4中，带箭头实线对应的线路分流的能量远大于带箭头虚线分流的能量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流电源的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路包括：瞬态二极管以及反向二极管；

所述瞬态二极管的一端与直流电源的输入端连接，所述瞬态二极管的另一端接地；

所述反向二极管的负极与所述直流电源的输入端连接，所述反向二极管的正极接地；

所述反向二极管与所述直流电源的负载并联；

其中，当所述负载的回路的负压大于所述瞬态二极管的开启电压时，所述瞬态二极管和所述反向二极管将所述负载的回路的负压分流到地。

2.根据权利要求1所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路还包括：至少一个磁珠；

各磁珠的一端与所述反向二极管的负极连接，各磁珠的另一端与所述直流电源的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路还包括：一个电解电容；

所述电解电容的正极与所述直流电源的输入端连接，所述电解电容的负极接地。

4.根据权利要求3所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路还包括：第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与第一公共端连接，所述第一电容的另一端接地；其中，所述第一公共端为所述磁珠与所述反向二极管之间的连接点；

所述第二电容的一端与所述电源的输入端连接，所述第二电容的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路还包括：第三电容，第四电容以及第五电容；

所述第三电容的一端与所述直流电源的输入端连接，所述第三电容的另一端接地；

所述第四电容和所述第五电容均为一端与所述瞬态二极管连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路还包括：接口子电路，用于接入与所述浪涌防护电路以及所述负载均不同的其他电路；所述接口子电路，包括：第六电容，具有三个端口的接口模块，以及电阻；

所述第六电容的一端与所述直流电源的输入端连接，所述第六电容的另一端接地；

所述接口模块的第一端口与所述电阻的一端连接，所述电阻的一端还与第三电容的一端连接，所述电阻的另一端与第六电容的一端连接；

所述接口模块的第二端口与所述六电容的一端连接；

所述接口模块的第三端口接地。

7.根据权利要求6所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述接口模块为包括三个跳线的跳线帽，每个所述三个跳线分别对应第一端口，第二端口以及第三端口。

8.根据权利要求2所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述浪涌防护电路包括两个磁珠，且所述两个磁珠并联。

9.根据权利要求4-6任一所述的浪涌防护电路，其特征在于，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容的额定电压大于25V。

10.根据权利要求1所述的浪涌防护电路，其特征在于，所述负载的一端与直流电源的输入端连接，所述负载的另一端接地。

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