[发明专利]一种浪涌电压精准抑制电路

说明书

技术领域

本发明属于电子信息领域，尤其涉及一种浪涌电压精准抑制电路。

背景技术

在直流供电总线中，多种电子设备输入端均存在有滤波电感或电源滤波器，当电子设备中有负载突变时会在供电总线上产生浪涌电压。在汽车、飞机和船舶等含有发电机供电的电子设备中，发电机中的大电感使浪涌电压进一步加重，在后级电子设备负载突变或发动机功率突变时，总线上出现更高和持续时间更长的浪涌电压。在GJB298-87《军用车辆28伏直流电气系统特性》标准中就提出了最高可达100V/50mS的浪涌电压和±250V的尖峰电压，在GJB181-86《飞机供电特性及对用电设备的要求》标准中提出了80V/50mS的浪涌电压和±600V的尖峰电压。

这些严峻的供电质量环境对后级电子设备造成了极大的安全隐患，最严重的情况下可以直接导致后级电子设备烧毁，这在一些可靠性要求高的军用电子设备中更是不允许出现的。

现有的浪涌电压抑制方案是利用瞬态电压抑制二极管TVS、保险丝、电感和大容量电容组成，选取合适电压的瞬态电压抑制二极管与大容量电容并联在供电端的正负极，回路中再串入铁芯电感和保险丝。当输入电压出现超过TVS电压的浪涌电压时，TVS管和将超过自身电压的能量抑制掉，当浪涌电压能量超过TVS本身的极限时，它将击穿使保险丝熔断，将后级电子设备与供电母线彻底断开，避免造成更严重的损坏。

这种方案中浪涌抑制的电压靠TVS管自身电压决定，嵌位电压也无法任意调节，一般TVS管的精度在±5％范围，且温度漂移也比较大，当出现长时间的浪涌电压时(如GJB298-87标准中的100V/50mS)，TVS管均会击穿熔断保险丝，导致设备停止工作，需要更换TVS及保险丝才能工作。对于要求不间断工作的设备中是不允许出现的，所以这种方案使用范围狭隘，只能适用于要求不高的场合中。

另一种现有的浪涌电压抑制是采用专用芯片控制的浪涌电压抑制电路。这种方案是美国Linear公司根据汽车电子研发的专用芯片，这种方案是利用芯片与场效应管构成一个线性稳压电路来实现，在正常工作电压范围时，场效应管被完全导通，当出现浪涌电压时，通过芯片的FB引脚采样电压，当超出设定电压值时，芯片控制场效应管时电路进入线性稳压状态，从而将浪涌电压抑制在由FB设定的电压值。浪涌功率的处理能力由场效应管的参数决定。

该方案可以实现浪涌电压精确调节，也可以处理长时间、高电压的浪涌电压而不需要修复，所以在汽车电子中得到广泛引用。但是这类芯片对场效应管的驱动能力较小，推动电流约为50μA，对于大功率的浪涌抑制时，在选择场效应管时有一定的制约因素，同时在当今严峻的国际局势下，对于一些军用电子设备受到了相当大限制和制约。所以这种方案使用范围只能在一些小功率的民用产品上使用，而对于更高质量等级和可靠性要求高的设备中应用受到了限制，同时进口专用芯片也存在成本价格高、产品无法国产化生产等问题。

发明内容

针对目前现有技术的不足和需要解决的问题，本发明提出了一种浪涌电压抑制电路，其目的在于实现对浪涌电压的精准抑制。

本发明是通过这样的技术路线来实现的：

本发明提出一种浪涌电压精准抑制电路，所述电路由抑制电路模块、方波发生电路模块、自举电路模块、保护电路模块、场效应管、取样反馈控制电路模块和滤波电路模块组成。

所述场效应管分别与抑制电路模块、自举电路模块、保护电路模块、取样反馈电路模块和滤波电路模块相连。

所述抑制电路模块输入端与电压母线连接，抑制电路模块对输入电压的低能量尖峰电压进行抑制，输出抑制后电压至场效应管。

所述取样反馈控制电路模块输入端与场效应管输出端连接，取样反馈控制电路模块将场效应管输出的浪涌输出电压转换为控制信号，并持续对接收到的场效应管输出的浪涌输出电压进行转换，控制信号经输出端输入场效应管，形成循环电路。

所述保护电路模块与场效应管输出端连接，保护电路模块消除场效应管产生的谐振。

所述自举电路模块输入端与方波发生电路模块输出端连接，自举电路模块获取方波发生电路模块输出的方波信号后，输出驱动电压至场效应管。

所述滤波电路模块输入端连接场效应管输出端，滤波电路模块对场效应管输出的浪涌输出电压进行滤波处理。

所述的一种浪涌电压精准抑制电路，其特征在于场效应管接收反馈控制电路模块输出的控制信号后，对浪涌输出电压进行处理，处理后的浪涌输出电压由场效应管输出端输出。