[发明专利]一种直流电源浪涌与断电的防护电路

说明书

本发明公开了一种直流电源浪涌与断电的防护电路，所述防护电路串级在直流母线供电端与DC‑DC直流模块之间，防护电路包括依次串接的防反接电路、浪涌抑制器和储能电容器，防反接电路用于保证直流电源输入信号正负反接时后级电路不损坏，浪涌抑制器用于抑制直流电源输入信号的短时高电压信号，储能电容器用于保持直流电源输入断电时后级电路电压稳定。本发明可应用于航空机载、车载电源等相关领域，它不仅满足过压浪涌、欠压浪涌、输入断电的需求，而且具有低成本、小体积、易实现等优点。

技术领域

本发明属于机载直流电源领域，特别涉及了一种直流电源浪涌与断电的防护电路。

背景技术

在现代无人机测控系统中，机载直流稳压电源是测控系统的重要部件件，它给机载用电设备提供稳定可靠的直流供电。一种小体积、低纹波、高效率的电源是必不可少的。

目前，航空机载稳压电源一般有两种输入方式：115V/400Hz中频交流电源和28V直流稳压电源。两种输入方式各有优缺点，115V/400Hz电源波动小，需要器件的耐压相对较高；而28V直流供电存在电压稳态电压变化(18V～36V)、过压浪涌(80V/50ms)、欠压浪涌(8V/50ms)和瞬时断电(0V/50ms)等情况，母线电压一般不直接给设备部件使用，必须将母线供电与负载之间进行保护隔离。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种直流电源浪涌与断电的防护电路，解决直流稳压电源中的浪涌以及瞬时断电问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种直流电源浪涌与断电的防护电路，所述防护电路串级在直流母线供电端与DC-DC直流模块之间，所述防护电路包括依次串接的防反接电路、浪涌抑制器和储能电容器，所述防反接电路的输入端与机载母线供电端连接，所述储能电容器的输出端与DC-DC直流模块的输入端连接；所述防反接电路用于保证直流电源输入信号正负反接时后级电路不损坏，所述浪涌抑制器用于抑制直流电源输入信号的短时高电压信号，所述储能电容器用于保持直流电源输入断电时后级电路电压稳定。

进一步地，所述防反接电路包括两个工作模式：

正常工作模式：当直流输入电压极性正向连接时，防反接电路的输入与输出电压差在0.1V以内；

反向工作模式：当直流输入电压极性反向连接时，防反接电路的前级电路与后级电路处于切断状态。

进一步地，所述防反接电路包括第一NMOS管、第一稳压二极管、第一电容、第二电容以及第一～第三电阻；第一NMOS管的漏极连接防反接电路的负输入端，第一NMOS管的栅极经依次连接的第二电阻和第一电阻与防反接电路的正输入端和正输出端连接，第一NMOS管的源极连接防反接电路的负输出端，第三电阻的一端连接第一NMOS管的漏极，第三电阻的另一端经第二电容与第一NMOS管的源极连接，第一电容的一端连接第一电阻与第二电阻的公共端，第一电容的另一端连接第一NMOS管的源极，第一稳压二极管的阴极连接第一电阻与第二电阻的公共端，第一稳压二极管的阳极连接第一NMOS管的源极。

进一步地，所述浪涌抑制器包括三个工作模式：

正常工作模式：当输入电压高于6V且低于箝位电压时，浪涌抑制器的输出跟随输入变化，输入与输出电压差在0.2V以内；

浪涌抑制模式：当输入电压高于箝位电压时，浪涌抑制器以箝位电压恒压输出；

保护工作模式：当输入电压高于箝位电压超过预设时间或输入电压的浪涌能量高于浪涌抑制器中场效应管耗散功率时，电压浪涌抑制器的输出关断，当输入电压恢复到正常工作电压范围后恢复输出。