CN219204092U - 一种传感器的电磁兼容防护电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种传感器的电磁兼容防护电路，包括电源端防护电路；过压和静电一级防护模块分别连接电源正极和负极；第一差模干扰抑制模块连接电源正极，第一差模干扰抑制模块连接过压和静电二级防护模块，过压和静电二级防护模块连接第二差模干扰抑制模块，第二差模干扰抑制模块连接电源负极；共模干扰抑制模块连接过压和静电二级防护模块，共模干扰抑制模块连接过压和静电二级防护模块，共模干扰抑制模块连接防反模块，共模干扰抑制模块和防反模块用于连接包括传感器在内的其他电路。这样，使用过压和静电防护模块、差模干扰抑制模块、共模干扰抑制模块以及防反模块等多电路模块的配合，能够提高传感器多方面的电磁兼容防护性能。

Description

一种传感器的电磁兼容防护电路

技术领域

本申请涉及电磁兼容技术领域，尤其是涉及一种传感器的电磁兼容防护电路。

背景技术

电磁兼容性(EMC，即Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。尤其在轨道交通领域，对于传感器在抗EFT以及抗浪涌等方面具有很高的电磁兼容性要求。然而，现有技术中防护电路的结构简单，往往只使用一个简单的二极管，导致传感器的电磁兼容的性能不佳，无法满足电磁兼容性要求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种传感器的电磁兼容防护电路，使用过压和静电防护模块、差模干扰抑制模块、共模干扰抑制模块以及防反模块等多电路模块的配合，能够从电源端提高传感器在抗EFT、抗浪涌和抗静电等方面的电磁兼容防护性能。

本申请实施例提供了一种传感器的电磁兼容防护电路，所述电磁兼容防护电路包括电源端防护电路；所述电源端防护电路包括过压和静电一级防护模块、第一差模干扰抑制模块、第二差模干扰抑制模块、过压和静电二级防护模块、共模干扰抑制模块以及防反模块；

所述过压和静电一级防护模块的第一端连接电源正极，所述过压和静电一级防护模块的第二端连接电源负极；所述第一差模干扰抑制模块的第一端连接电源正极，所述第一差模干扰抑制模块的第二端连接所述过压和静电二级防护模块的第一端，所述过压和静电二级防护模块的第二端连接所述第二差模干扰抑制模块的第一端，所述第二差模干扰抑制模块的第二端连接电源负极；

所述共模干扰抑制模块的第一端连接所述过压和静电二级防护模块的第一端，所述共模干扰抑制模块的第二端连接所述过压和静电二级防护模块的第二端，所述共模干扰抑制模块的第三端连接所述防反模块的第一端，所述共模干扰抑制模块的第四端和所述防反模块的第二端用于连接包括传感器在内的其他电路。

进一步的，所述电磁兼容防护电路还包括信号输出端防护电路；所述信号输出端防护电路包括静电防护模块；

所述静电防护模块的第一端用于连接所述传感器的信号输出端，所述静电防护模块的第二端连接地线。

进一步的，所述过压和静电一级防护模块包括压敏电阻；所述第一差模干扰抑制模块包括第一磁珠；所述第二差模干扰抑制模块包括第二磁珠；所述过压和静电二级防护模块包括第一二极管；所述共模干扰抑制模块包括共模电感；所述防反模块包括第二二极管；

所述压敏电阻的第一端连接电源正极，所述压敏电阻的第二端连接电源负极；所述第一磁珠的第一端连接电源正极，所述第一磁珠的第二端连接所述第一二极管的第一端，所述第一二极管的第二端连接所述第二磁珠的第一端，所述第二磁珠的第二端连接电源负极；

所述共模电感的第一端连接所述第一二极管的第一端，所述共模电感的第二端连接所述第一二极管的第二端，所述共模电感的第三端连接所述第二二极管的第一端，所述共模电感的第四端和所述第二二极管的第二端用于连接包括传感器在内的其他电路。

进一步的，所述静电防护模块包括第三二极管；

所述第三二极管的第一端用于连接所述传感器的信号输出端，所述第三二极管的第二端连接地线。

进一步的，所述第一二极管包括TVS二极管。

进一步的，所述第三二极管包括ESD二极管。

进一步的，所述传感器包括温度传感器、振动传感器、温度振动复合传感器和冲击传感器。

本申请实施例提供的一种传感器的电磁兼容防护电路，使用过压和静电防护模块、差模干扰抑制模块、共模干扰抑制模块以及防反模块等多电路模块的配合，能够从电源端提高传感器在抗EFT、抗浪涌和抗静电等方面的电磁兼容防护性能。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种传感器的电磁兼容防护电路中电源端防护电路的结构示意图之一；

图2示出了本申请实施例所提供的一种传感器的电磁兼容防护电路中电源端防护电路的结构示意图之二；

图3示出了本申请实施例所提供的一种传感器的电磁兼容防护电路中信号输出端防护电路的结构示意图之一；

图4示出了本申请实施例所提供的一种传感器的电磁兼容防护电路中信号输出端防护电路的结构示意图之二。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

经研究发现，电磁兼容性(EMC，即Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。尤其在轨道交通领域，对于传感器在抗EFT以及抗浪涌等方面具有很高的电磁兼容性要求。然而，现有技术中防护电路的结构简单，往往只使用一个简单的二极管，导致传感器的电磁兼容的性能不佳，无法满足电磁兼容性要求。

基于此，本申请实施例提供了一种传感器的电磁兼容防护电路，使用过压和静电防护模块、差模干扰抑制模块、共模干扰抑制模块以及防反模块等多电路模块的配合，能够从电源端提高传感器在抗EFT、抗浪涌和抗静电等方面的电磁兼容防护性能。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供一种传感器的电磁兼容防护电路中电源端防护电路的结构示意图之一。如图1中所示，本申请实施例提供的电磁兼容防护电路包括电源端防护电路，包括：过压和静电一级防护模块110、第一差模干扰抑制模块120、第二差模干扰抑制模块130、过压和静电二级防护模块140、共模干扰抑制模块150以及防反模块160。

所述过压和静电一级防护模块110的第一端连接电源输入的电源正极，所述过压和静电一级防护模块110的第二端连接电源输入的电源负极；过压和静电一级防护模块110用于滤除过电压，同时可以起到静电防护的作用。

所述第一差模干扰抑制模块120的第一端连接电源正极，所述第一差模干扰抑制模块120的第二端连接所述过压和静电二级防护模块140的第一端；所述过压和静电二级防护模块140的第二端连接所述第二差模干扰抑制模块130的第一端，所述第二差模干扰抑制模块130的第二端连接电源负极；其中，第一差模干扰抑制模块120和第二差模干扰抑制模块130用于抑制差模干扰，过压和静电二级防护模块140也用于滤除过电压，同样可以起到静电防护的作用。

所述共模干扰抑制模块150的第一端连接所述过压和静电二级防护模块140的第一端，所述共模干扰抑制模块150的第二端连接所述过压和静电二级防护模块140的第二端，所述共模干扰抑制模块150的第三端连接所述防反模块160的第一端，所述共模干扰抑制模块150的第四端和所述防反模块160的第二端用于连接包括传感器在内的其他后续电路；其中，共模干扰抑制模块150可以有效抑制共模干扰，防反模块160起到电源防反的作用，使得即使电源输入端接反，也不会损坏传感器的内部电路。

这里，有抗EFT、抗浪涌、抗静电需求的传感器都可以采用本申请实施例提供的这一电磁兼容防护电路，示例性的，本申请实施例中的传感器可以包括温度传感器、振动传感器、温度振动复合传感器和冲击传感器。

这样，过压和静电防护模块、差模干扰抑制模块、共模干扰抑制模块以及防反模块等多电路模块的配合，能够从电源端提高传感器在抗EFT、抗浪涌和抗静电等方面的电磁兼容防护性能。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供一种传感器的电磁兼容防护电路中电源端防护电路的结构示意图之二。如图2中所示，所述过压和静电一级防护模块110包括压敏电阻111；所述第一差模干扰抑制模块120包括第一磁珠121；所述第二差模干扰抑制模块130包括第二磁珠131；所述过压和静电二级防护模块140包括第一二极管141；所述共模干扰抑制模块150包括共模电感151；所述防反模块160包括第二二极管161。

相应地，所述压敏电阻111的第一端连接电源正极，所述压敏电阻111的第二端连接电源负极；所述第一磁珠121的第一端连接电源正极，所述第一磁珠121的第二端连接所述第一二极管141的第一端，所述第一二极管141的第二端连接所述第二磁珠131的第一端，所述第二磁珠131的第二端连接电源负极。

这里，所述第一二极管141包括TVS二极管(瞬态二极管)。而由于TVS二极管本身特性，其响应时间会比压敏电阻111更快，当干扰来袭时会率先发挥作用将干扰滤除。

所述共模电感151的第一端连接所述第一二极管141的第一端，所述共模电感151的第二端连接所述第一二极管141的第二端，所述共模电感151的第三端连接所述第二二极管161的第一端，所述共模电感151的第四端和所述第二二极管161的第二端用于连接包括传感器在内的其他后续电路。示例性的，共模电感151的第四端接地线，后续电路包括传感器171、电压源172和其他电路结构，电压源172可以为传感器171维持稳定的工作电压。

请参阅图3，图3为本申请实施例所提供一种传感器的电磁兼容防护电路中信号输出端防护电路的结构示意图之一。如图3中所示，本申请实施例提供的电磁兼容防护电路包括信号输出端防护电路；所述信号输出端防护电路包括静电防护模块310。

所述静电防护模块310的第一端用于连接所述传感器的信号输出端，所述静电防护模块310的第二端连接地线，所述静电防护模块310的第三端还可连接到其他后续电路。

其中，所述静电防护模块310可以起到静电防护的作用，可以防止静电以传感器线缆为路径进入传感器内部电路从而造成破坏。同时，这一静电防护模块310也可以在传感器热插拔时阻止瞬态脉冲沿线缆进入传感器探头，从而保护内部电路，实现传感器的热插拔，并且能够避免热插拔时产生的瞬态脉冲对传感器测量数据的影响。

进一步地，请参阅图4，图4为本申请实施例所提供一种传感器的电磁兼容防护电路中信号输出端防护电路的结构示意图之二。如图4中所示，所述静电防护模块310包括第三二极管311。

所述第三二极管311的第一端用于连接所述传感器171的信号输出端，所述第三二极管311的第二端连接地线，所述传感器171的信号输出端还可连接到其他后续电路。这里，所述第三二极管311包括ESD二极管(静电二极管)。

其中，并联在电路中的ESD二极管通常状态下不导通，在瞬态脉冲来临时ESD二极管导通，以将瞬态脉冲导入大地，从而起到防静电和支持热插拔的作用。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种传感器的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述电磁兼容防护电路包括电源端防护电路；所述电源端防护电路包括过压和静电一级防护模块、第一差模干扰抑制模块、第二差模干扰抑制模块、过压和静电二级防护模块、共模干扰抑制模块以及防反模块；

所述过压和静电一级防护模块的第一端连接电源正极，所述过压和静电一级防护模块的第二端连接电源负极；所述第一差模干扰抑制模块的第一端连接电源正极，所述第一差模干扰抑制模块的第二端连接所述过压和静电二级防护模块的第一端，所述过压和静电二级防护模块的第二端连接所述第二差模干扰抑制模块的第一端，所述第二差模干扰抑制模块的第二端连接电源负极；

所述共模干扰抑制模块的第一端连接所述过压和静电二级防护模块的第一端，所述共模干扰抑制模块的第二端连接所述过压和静电二级防护模块的第二端，所述共模干扰抑制模块的第三端连接所述防反模块的第一端，所述共模干扰抑制模块的第四端和所述防反模块的第二端用于连接包括传感器在内的其他电路。

2.根据权利要求1所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述电磁兼容防护电路还包括信号输出端防护电路；所述信号输出端防护电路包括静电防护模块；

所述静电防护模块的第一端用于连接所述传感器的信号输出端，所述静电防护模块的第二端连接地线。

3.根据权利要求1所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述过压和静电一级防护模块包括压敏电阻；所述第一差模干扰抑制模块包括第一磁珠；所述第二差模干扰抑制模块包括第二磁珠；所述过压和静电二级防护模块包括第一二极管；所述共模干扰抑制模块包括共模电感；所述防反模块包括第二二极管；

所述压敏电阻的第一端连接电源正极，所述压敏电阻的第二端连接电源负极；所述第一磁珠的第一端连接电源正极，所述第一磁珠的第二端连接所述第一二极管的第一端，所述第一二极管的第二端连接所述第二磁珠的第一端，所述第二磁珠的第二端连接电源负极；

所述共模电感的第一端连接所述第一二极管的第一端，所述共模电感的第二端连接所述第一二极管的第二端，所述共模电感的第三端连接所述第二二极管的第一端，所述共模电感的第四端和所述第二二极管的第二端用于连接包括传感器在内的其他电路。

4.根据权利要求2所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述静电防护模块包括第三二极管；

所述第三二极管的第一端用于连接所述传感器的信号输出端，所述第三二极管的第二端连接地线。

5.根据权利要求3所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述第一二极管包括TVS二极管。

6.根据权利要求4所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述第三二极管包括ESD二极管。

7.根据权利要求1所述的电磁兼容防护电路，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、振动传感器、温度振动复合传感器和冲击传感器。

Images