CN218976343U - 浪涌过流过压稳压保护电路及车用远程控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浪涌过流过压稳压保护电路及车用远程控制器，应用于远程控制器，具体包括：依次连接的防反保护电路、过压过流保护电路和稳压保护电路；防反保护电路用于防止电源接反损坏元件；过压过流保护电路用于瞬间高能量冲击保护；稳压保护电路用于保证电压稳定；当远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过过压过流保护电路对远程控制器进行保护。本实用新型能够在电源接反时，通过防反保护电路保护电子元件不被损坏；在受到瞬间高能量冲击时，能够通过过压过流保护电路吸收瞬间大电流，从而使整个电路可以正常工作；且能够通过稳压保护电路弥补电压值波动范围大的缺点。

Description

浪涌过流过压稳压保护电路及车用远程控制器

技术领域

本实用新型涉及远程控制器保护电路技术领域，具体是涉及一种浪涌过流过压稳压保护电路。

背景技术

在常用的电子设备及仪器上，经常会遇到雷击过压、静电放电等瞬间高能量的冲击，而汽车或船用上很多电子设备除了会遇到雷击过压、静电放电等瞬间高能量的冲击，还要承受来自交流发电机抛负载电压的冲击，从而很容易导致电子设备永久性损坏。为了使电子设备更耐用且能够免受外在瞬间高能量的冲击，目前，现有技术中会使用瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor，简称TVS管）并联到被保护的电路中，可对雷电过压、静电放电、抛负载电压等干扰有很好的抑制作用，所以这个电路在电子设备中应用广泛，虽说这个电路有优点但也有缺点。

目前市场上大部分汽车或船用方控浪涌保护电路都是并联一个TVS管在电路输入端，当电路正常工作时，TVS管处于截止状态（高阻态），不影响电路正常工作；当电路出现异常过压并达到其击穿电压时，TVS管迅速由高阻态变为低阻态，给瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内；当异常过压消失，其恢复至高阻态，电路正常工作。

但是，目前技术的客观缺点包括：

（1）抛负载脉冲峰值电流IPP：TVS管允许通过10/1000μs波的最大峰值电流（8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右），超过这个电流值就可能造成永久性损坏。

（2）抛负载脉冲峰值功率Pm：脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积，即Pm=IPP*VC，脉冲波形持续时间过久，超过额定功率值和时间会造成永久性损坏。

（3）输入电压不稳定:当电路需要波动范围很小的电压时，此电路就无法实现其效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种浪涌过流过压稳压保护电路。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种浪涌过流过压稳压保护电路，其中，应用于远程控制器，包括：依次连接的防反保护电路、过压过流保护电路和稳压保护电路；所述防反保护电路用于防止电源接反损坏元件；所述过压过流保护电路用于瞬间高能量冲击保护；所述稳压保护电路用于保证电压稳定；当所述远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过所述过压过流保护电路对所述远程控制器进行保护。

进一步地，所述防反保护电路包括肖基特二极管，所述肖基特二极管的正极与电源输入端连接，所述肖基特二极管的负极与所述过压过流保护电路连接。

进一步地，所述过压过流保护电路包括自恢复保险丝、电感和瞬态抑制二极管，所述自恢复保险丝的一端与所述肖基特二极管的负极连接，所述自恢复保险丝的另一端与所述电感的一端连接，所述电感的另一端与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述瞬态抑制二极管的正极接地。

进一步地，所述过压过流保护电路还包括第一电解电容和第一电容，所述第一电解电容的正极与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述第一电解电容的负极接地，所述第一电容的一端与所述第一电解电容的正极连接，所述第一电容的另一端接地。

进一步地，所述稳压保护电路包括电阻、稳压二极管和NPN型三极管，所述电阻的一端与NPN型三极管的集电极连接，所述电阻的另一端与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压二极管的负极与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压二极管的正极接地，所述NPN型三极管的集电极与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述NPN型三极管的发射极与远程控制器连接。

进一步地，所述稳压保护电路还包括第二电解电容、第二电容和第三电容，所述第二电解电容的正极与所述稳压二极管的负极连接，所述第二电解电容的负极接地，所述第二电容的一端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述第二电容的另一端接地，所述第三电容的一端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述第三电容的另一端接地。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种车用远程控制器，其中，包括如上述第一方面所述的浪涌过流过压稳压保护电路。

进一步地，还包括用于固定设置所述浪涌过流过压稳压保护电路的电路板。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种船用远程控制器，其中，包括如上述第一方面所述的浪涌过流过压稳压保护电路。

进一步地，还包括用于固定设置所述浪涌过流过压稳压保护电路的电路板。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种浪涌过流过压稳压保护电路，包括：依次连接的防反保护电路、过压过流保护电路和稳压保护电路；防反保护电路用于防止电源接反损坏元件；过压过流保护电路用于瞬间高能量冲击保护；稳压保护电路用于保证电压稳定；当远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过过压过流保护电路对远程控制器进行保护。本实用新型能够在电源接反时，通过防反保护电路保护电子元件不被损坏；在受到瞬间高能量冲击时，能够通过过压过流保护电路吸收瞬间大电流，从而使整个电路可以正常工作；且能够通过稳压保护电路弥补电压值波动范围大的缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的浪涌过流过压稳压保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的浪涌过流过压稳压保护电路的电路图。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本实施例中，请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的浪涌过流过压稳压保护电路的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的浪涌过流过压稳压保护电路的电路图。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种浪涌过流过压稳压保护电路，其中，应用于远程控制器，包括：依次连接的防反保护电路1、过压过流保护电路2和稳压保护电路3；所述防反保护电路1用于防止电源接反损坏元件；所述过压过流保护电路2用于瞬间高能量冲击保护；所述稳压保护电路3用于保证电压稳定；当所述远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过所述过压过流保护电路2对所述远程控制器进行保护。

在本实施例中，在汽车或船用上很多电子设备上除了会遇到雷击过压、静电放电等瞬间高能量的冲击，还要承受来自交流发电机抛负载电压的冲击，这些冲击很容易导致电子设备永久性损坏。为了使电子设备更耐用且可以免受外在瞬间高能量的冲击，本实用新型实施例提供了一种浪涌过流过压稳压保护电路，其中，应用于远程控制器，包括：依次连接的防反保护电路1、过压过流保护电路2和稳压保护电路3。在实际操作过程中，当电源接反时会使整体电路受到冲击甚至会烧坏电路中的元件，因此，将防反保护电路1与电源输入端IN连接，本实用新型能够通过防反保护电路1防止电源接反损坏元件。而且，当远程控制器受到瞬间高能量冲击时，本实用新型能够通过过压过流保护电路2吸收瞬间大电流，从而使整个电路可以正常工作，并通过稳压保护电路3弥补电压值波动范围大的缺点，从而保证电压稳定。

在更具体的实施例中，所述防反保护电路1包括肖基特二极管D1，所述肖基特二极管D1的正极与电源输入端连接，所述肖基特二极管D1的负极与所述过压过流保护电路2连接。

在本实施例中，为了在电源反接时，本实用新型施例提供的浪涌过流过压稳压保护电路能够保护整个电路中的电子元件不被损坏，设置了防反保护电路1。如图2所示，防反保护电路1包括肖基特二极管D1，具体的，可采用PDS760-13规格的肖基特二极管D1，包括3个引脚，其中引脚1和引脚2为该肖基特二极管D1的两个正极，引脚1和引脚2与电源输入端IN的正极连接线连接，引脚3为该肖基特二极管D1的负极，引脚3与过压过流保护电路2连接。其中，利用肖基特二极管D1的单向导电性，当电源接反时，肖基特二极管D1不导通，从而保护电路中电子元件不被损坏。

在更具体的实施例中，所述过压过流保护电路2包括自恢复保险丝F1、电感L1和瞬态抑制二极管D2，所述自恢复保险丝F1的一端与所述肖基特二极管D1的负极连接，所述自恢复保险丝F1的另一端与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与所述瞬态抑制二极管D2的负极连接，所述瞬态抑制二极管D2的正极接地。具体的，所述过压过流保护电路2还包括第一电解电容CE1和第一电容C1，所述第一电解电容CE1的正极与所述瞬态抑制二极管D2的负极连接，所述第一电解电容CE1的负极接地，所述第一电容C1的一端与所述第一电解电容CE1的正极连接，所述第一电容C1的另一端接地。

在本实施例中，如图2所示，过压过流保护电路2包括自恢复保险丝F1、电感L1、瞬态抑制二极管D2、第一电解电容CE1和第一电容C1，其中，可采用FSMD050-2920规格的自恢复保险丝F1和1.5KP30A规格的瞬态抑制二极管D2，可采用10UH的电感L1、100uF/25V规格的第一电解电容CE1和100nF/50V规格的第一电容C1。

在正常操作情况下，自恢复保险丝F1是低阻状态和瞬态抑制二极管D2是高阻状态，参考其规格书得知1.5KP30A规格的瞬态抑制二极管D2反向截止电压是30V，当输入电压波动范围在+9V和+20V之间，流过电路的电流和电压都在额定范围内，器件不会发生任何变化，在其参数下不影响电路正常工作，此时电流方向如图2所示正常工作电流方向。

当电路受到瞬间高能量冲击时，此时流过瞬态抑制二极管D2的电压超过了其反向击穿电压时，瞬态抑制二极管D2就会导通，由高阻抗状态变为低阻抗状态，从而吸收瞬间大电流，瞬间大电流通过瞬态抑制二极管D2引开，避开被保护的器件，使得两级间的电压箝位到安全值，此时瞬间电流的方向如图2所示瞬间电流方向。根据实验测试，通过将ISO7637测试系统连接到电源输入端IN上，其中，ISO7637测试系统用于对汽车电子零部件瞬态发射等级和瞬态抗扰度能力进行测试，以满足ISO7637-2、ISO7637-3标准以及各车厂的测试要求。当ISO7637测试系统的输出阻抗为0.8Ω，最大浪涌电压是+70V，此时流过瞬态抑制二极管D2的电压超过了其反向击穿电压33.3V（由瞬态抑制二极管D2的规格书可知），瞬态抑制二极管D2导通，由高阻抗状态变为低阻抗状态，从而吸收瞬间大电流，并根据自恢复保险丝F1的规格书得知其低阻抗状态是最小0.3Ω和最大1.4Ω，取中间值为自恢复保险丝F1的阻抗，即自恢复保险丝F1的阻抗为0.8Ω，根据实验数据测得箝位电压为36.8V，根据欧姆定律I=U/R公式，此时电路的电流是(70V-36.8V)/(0.8+0.8)=20.75A，而自恢复保险丝F1的熔断电流是1A，即超过了自恢复保险丝F1熔断电流，自恢复保险丝F1则会快速进入高阻状态，使其电流快速下降，从而保护后面的瞬态抑制二极管D2不受瞬间大电流长时间工作而造成永久性损坏。并且，电感L1串联在电路中具有“通直流，阻交流”的滤波作用，100uF/25V规格的第一电解电容CE1可以滤除1000HZ以一下的低频，100nF/50V 第一电容C1可滤除10K~100KHZ的高频，通过电感L1、第一电解电容CE1和第一电容C1组成低通滤波电路，使得过压过流保护电路2具有“通直流，阻交流，通低频，阻高频”的功能。

当瞬间高能量消失后，自恢复保险丝F1会迅速由高阻状态恢复为低阻状态，此时瞬态抑制二极管D2则会自动恢复为高阻状态（即截止状态），使得整个电路进入正常的工作电压状态。

在更具体的实施例中，所述稳压保护电路3包括电阻R1、稳压二极管ZD1和NPN型三极管Q1，所述电阻R1的一端与NPN型三极管Q1的集电极连接，所述电阻R1的另一端与所述NPN型三极管Q1的基极连接，所述稳压二极管ZD1的负极与所述NPN型三极管Q1的基极连接，所述稳压二极管ZD1的正极接地，所述NPN型三极管Q1的集电极与所述瞬态抑制二极管D2的负极连接，所述NPN型三极管Q1的发射极与远程控制器连接。具体的，所述稳压保护电路3还包括第二电解电容CE2、第二电容C2和第三电容C3，所述第二电解电容CE2的正极与所述稳压二极管ZD1的负极连接，所述第二电解电容CE2的负极接地，所述第二电容C2的一端与所述NPN型三极管Q1的发射极连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第三电容C3的一端与所述NPN型三极管Q1的发射极连接，所述第三电容C3的另一端接地。

在本实施例中，如图2所示，稳压保护电路3包括电阻R1、稳压二极管ZD1、NPN型三极管Q1、第二电解电容CE2、第二电容C2和第三电容C3，以保证电路的输出电压稳定可靠，从而保护器件不被烧坏。可采用1.2KΩ的电阻R1、9.1V稳压二极管ZD1、KTC2020D规格的NPN型三极管Q1、100uF/25V规格的第二电解电容CE2、22uF/16V规格的第二电容C2和100n F规格的第三电容C3组成稳压保护电路3，当输入电压波动范围在+9V和+20V之间，没有达到瞬态抑制二极管D2反向击穿电压33.3V（由瞬态抑制二极管D2的规格书可知）时，电阻R1给NPN型三极管Q1的基极提供一个偏置电流，使得NPN型三极管Q1处于工作状态，输出端正常输出电压。并根据稳压二极管ZD1特性，当电压超过稳压二极管ZD1的稳压值9.1V时，在稳压二极管ZD1导通的同时还存在NPN型三极管Q1的基极和发射极之间的二极管，且此时NPN型三极管Q1的基极和发射极之间截止。通过稳压保护电路3使得输出的电压等于稳压二极管ZD1上的电压，并且电压稳定，因此不会超过稳压值9.1V，从而保证电压稳定，不会烧坏器件。同时，通过第二电解电容CE2、第二电容C2和第三电容C3起到滤波的作用。

本实用新型实施例还提供了一种车用远程控制器，其中，包括如上述实施例所述的浪涌过流过压稳压保护电路。具体的，所述车用远程控制器还包括用于固定设置所述浪涌过流过压稳压保护电路的电路板。

本实用新型实施例还提供了一种船用远程控制器，其中，包括如上述实施例所述的浪涌过流过压稳压保护电路。具体的，所述的船用远程控制器还包括用于固定设置所述浪涌过流过压稳压保护电路的电路板。

本实用新型提供的一种浪涌过流过压稳压保护电路、车用远程控制器和船用远程控制器，其中，浪涌过流过压稳压保护电路包括：依次连接的防反保护电路、过压过流保护电路和稳压保护电路；防反保护电路用于防止电源接反损坏元件；过压过流保护电路用于瞬间高能量冲击保护；稳压保护电路用于保证电压稳定；当远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过过压过流保护电路对远程控制器进行保护。本实用新型能够在电源接反时，通过防反保护电路保护电子元件不被损坏；在受到瞬间高能量冲击时，能够通过过压过流保护电路吸收瞬间大电流，从而使整个电路可以正常工作；且能够通过稳压保护电路弥补电压值波动范围大的缺点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，应用于远程控制器，包括：依次连接的防反保护电路、过压过流保护电路和稳压保护电路；

所述防反保护电路用于防止电源接反损坏元件；所述过压过流保护电路用于瞬间高能量冲击保护；所述稳压保护电路用于保证电压稳定；

当所述远程控制器受到瞬间高能量冲击时，通过所述过压过流保护电路对所述远程控制器进行保护。

2.根据权利要求1所述的浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，所述防反保护电路包括肖基特二极管，所述肖基特二极管的正极与电源输入端连接，所述肖基特二极管的负极与所述过压过流保护电路连接。

3.根据权利要求2所述的浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，所述过压过流保护电路包括自恢复保险丝、电感和瞬态抑制二极管，所述自恢复保险丝的一端与所述肖基特二极管的负极连接，所述自恢复保险丝的另一端与所述电感的一端连接，所述电感的另一端与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述瞬态抑制二极管的正极接地。

4.根据权利要求3所述的浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，所述过压过流保护电路还包括第一电解电容和第一电容，所述第一电解电容的正极与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述第一电解电容的负极接地，所述第一电容的一端与所述第一电解电容的正极连接，所述第一电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，所述稳压保护电路包括电阻、稳压二极管和NPN型三极管，所述电阻的一端与NPN型三极管的集电极连接，所述电阻的另一端与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压二极管的负极与所述NPN型三极管的基极连接，所述稳压二极管的正极接地，所述NPN型三极管的集电极与所述瞬态抑制二极管的负极连接，所述NPN型三极管的发射极与远程控制器连接。

6.根据权利要求5所述的浪涌过流过压稳压保护电路，其特征在于，所述稳压保护电路还包括第二电解电容、第二电容和第三电容，所述第二电解电容的正极与所述稳压二极管的负极连接，所述第二电解电容的负极接地，所述第二电容的一端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述第二电容的另一端接地，所述第三电容的一端与所述NPN型三极管的发射极连接，所述第三电容的另一端接地。

7.一种车用远程控制器，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的浪涌过流过压稳压保护电路。

8.根据权利要求7所述的车用远程控制器，其特征在于，还包括用于固定设置所述浪涌过流过压稳压保护电路的电路板。

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