[实用新型]用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置。

背景技术

现今高科技电子产品向高性能、小型化、集成化方向发展，由此引起用电设备的抗电磁干扰能力和抗浪涌能力的普遍下降。当直流供电电源出现浪涌而超出用电设备的输入电压时，将直接导致设备的损坏；另外用电设备自身产生的传导干扰也同样会影响到供电电源系统。用电设备具有良好的电磁兼容性（EMC即Electromagnetic Compatibility）和抗浪涌能力，是设计师在电源设计中必须考虑的问题。

为了使用电设备免受电源系统的电磁干扰（EMI，即Electromagnetic Interference）和电源浪涌，目前通用的做法是在电源输入端依次接入独立的EMI滤波器和浪涌保护器件以达到设计要求。常用的浪涌保护器件使用压敏电阻或TVS管（TVS即TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR或称为瞬变电压抑制二极管）抑制直流浪涌，并在线路中串入一个功率电阻。这样做的缺点在于：

1)功率电阻在大电流时功耗较大；

2)压敏电阻或TVS管输出残压大；

3)响应速度慢，通常为毫秒或微秒级，这样的响应时间内足以导致用电设备损坏；

另外，普通的EMI滤波器体积较大，需要考虑单独的安装位置，在同浪涌抑制器相结合时，由于布局走线等诸多因素而导致电磁兼容性不佳。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型要解决的问题是，提供一种既能在直流电源供电端进行EMI滤波，同时又能对直流电源供电端的瞬时浪涌电压起到抑制作用的滤波和浪涌保护装置。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置，其特征在于，包括外壳和设置于所述外壳内的电路板，所述电路板包括EMI滤波器和浪涌抑制器，所述EMI滤波器的输入端与直流电源连接，所述EMI滤波器的输出端经过所述浪涌抑制器与用电设备连接。

作为优选，所述浪涌抑制器包括基准源电路、升压电路、升压保护电路、功率场效应管和钳位电路；所述EMI滤波器的输出端依次经过所述基准源电路、升压电路、升压保护电路和钳位电路的处理与用电设备连接；所述功率场效应管的串联在所述EMI滤波器的输出端和所述用电设备的输入端之间，并且所述功率场效应管的栅极与所述钳位电路连接。

本实用新型的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置，具有如下有益效果：

1)滤波和浪涌两个模块合二为一后大大缩小了其整体体积、重量，并减少了EMI滤波器的安装空间；

2)内部合理的布局布线提高了模块的电磁兼容性能和可靠性；   

3)较小的导通阻抗，使得功耗较小；

4)场效应管的响应速度快，通常为纳秒级；

5)抑制输出电压稳定。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置的电路结构组成的框图示意图；

图2是本实用新型的实施例的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置的外壳的示意图；

图3是未采用本实用新型实施例的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置的电路的电磁干扰测试曲线图，其中图3A的频率范围为10KHZ-250KHz，图3B的频率范围为250KHz-10MHz；

图4是采用本实用新型实施例的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置的电路的电磁干扰测试曲线图，图4A的频率范围为10KHZ-250KHz，图4B的频率范围为250KHz-10MHz；

图5～图8采用本实用新型实施例的用于直流的串联式滤波和浪涌保护装置的电路的浪涌测试图，

其中，图5为过压浪涌情形下的输入-输出电压的波形对照图，图6为欠压浪涌情形下的输入-输出电压的波形对照图，图7为峰脉冲情形下的输入-输出电压的波形对照图，图8为输入-输出电压的之间的对应图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。