[实用新型]直流输入防浪涌电压电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种直流输入防浪涌电压电路。

背景技术

由于过高的浪涌电压极易对用电设备产生损坏，因此车载用电系统具有严苛的浪涌电压要求。而通常情况下的防浪涌电路是把N沟道场效应管串联于直流电源的输入正端与输出正端之间，但该种防浪涌电路的N沟道场效应管的驱动电路较复杂。也有将P沟道场效应管串联于直流电源的输入正端与输出正端之间的防浪涌电路，但P沟道场效应管导通损耗过大，对电源的性能影响较大。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种驱动电路简单、损耗小，能有效抑制浪涌电压、保护用电设备的直流输入防浪涌电压电路。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种直流输入防浪涌电压电路，包括浪涌电压检测控制电路以及串联于直流电源输入负端和直流电源输出负端之间的电压抑制器件，所述电压抑制器件受浪涌电压检测控制电路控制。

进一步的，所述电压抑制器件为N沟道场效应管Q1，该场效应管Q1的源极连接直流电源输入负端，漏极连接直流电源输出负端，栅极为场效应管Q1的控制端。

进一步的，所述浪涌电压检测控制电路包括基准电压源TL431、光耦U1、电阻R1～R6，其中，电阻R5与电阻R6串联后连接于直流电源的输出正负端，电阻R3、R4以及基准电压源TL431依次串联后接于直流电源的输出正负端，基准电压源TL431的参考端连接电阻R5、R6的连接节点，光耦U1的发光二极管正极连接在电阻R3、R4的连接节点，光耦U1的发光二极管负极连接在电阻R4和基准电压源TL431的阴极的连接节点，光耦U1的光敏管发射极接地，光耦U1的光敏管集电极连接场效应管Q1的栅极，电阻R1、R2串联后连接于直流电源的输入正负端，电阻R1、R2的连接节点连接场效应管Q1的栅极。

更进一步的，还包括电压钳位二极管D1，该电压钳位二极管D1是稳压管，并联连接在场效应管Q1的栅极与源极之间。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型将浪涌电压抑制器件串接于电源输入负端和输出负端之间，使得其驱动电路更加简单，驱动电路采用TL431检测浪涌电压，并通过光耦控制电压抑制器件来抑制浪涌电压，电路简单，易于控制，该浪涌电压抑制器件采用N沟道场效应管，可显著降低损耗。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：

本实用新型是一种浪涌电压保护电路，可将浪涌电压抑制在电压允许范围，保护用电设备不受浪涌电压的干扰，以及浪涌电压导致的损坏。本实用新型包括浪涌电压检测控制电路以及串联于直流电源输入负端和直流电源输出负端之间的电压抑制器件，所述电压抑制器件受浪涌电压检测控制电路控制。

如图1所示，

所述电压抑制器件为N沟道场效应管Q1，该场效应管Q1的源极连接直流电源输入负端，漏极连接直流电源输出负端，栅极为场效应管Q1的控制端。所述浪涌电压检测控制电路包括基准电压源TL431、光耦U1、电阻R1～R6，其中，电阻R5与电阻R6串联后连接于直流电源的输出正负端，电阻R3、R4以及基准电压源TL431依次串联后接于直流电源的输出正负端，基准电压源TL431的参考端连接电阻R5、R6的连接节点，光耦U1的发光二极管正极连接在电阻R3、R4的连接节点，光耦U1的发光二极管负极连接在电阻R4和基准电压源TL431的阴极的连接节点，光耦U1的光敏管发射极接地，光耦U1的光敏管集电极连接场效应管Q1的栅极，电阻R1、R2串联后连接于直流电源的输入正负端，电阻R1、R2的连接节点连接场效应管Q1的栅极。为了防止场效应管Q1的栅极与源极之间电压过高，影响场效应管Q1的寿命，还包括并联连接在场效应管Q1的栅极与源极之间的电压钳位二极管D1，该电压钳位二极管D1是稳压管。

工作原理：

当直流电源输入电压正常时，电阻R1和R2串联后连接于输入正端(VIN+)与输入负端(GND1)之间，由电阻R2的分压给场效应管Q1提供驱动电压，场效应管Q1完全导通，此时输出电压约等于输入电压，电压钳位二极管D1并在Q1栅极与源极之间，用于嵌位场效应管Q1栅极与源极之间的电压，防止Q1栅极与源极之间电压过高。当有浪涌电压输入时，基准电压源TL431采样到浪涌电压高于输入最大安全电压(Vin+_max)时，TL431导通，驱动光耦U1，光耦U1导通，拉低场效应管Q1的栅极驱动电压，使场效应管Q1进入线性工作区，从而在Q1上形成一定的电压降，使最终输出电压(+Vout)稳压在最大安全电压(Vin+_max)。