溝道型MOSFET管Ql的開啟電壓，第一 N溝道型MOSFET管Ql再次導(dǎo)通，功率正輸入端電壓VIN通過第一 N溝道型MOSET管Ql輸出至功率正輸出端VIN+，給功率正輸出端VIN+與負(fù)輸出端RTN之間所接的用電設(shè)備充電。如此循環(huán)，直至功率輸出端VIN+的電壓足夠進(jìn)行給用戶設(shè)備等其他供電設(shè)備電源的轉(zhuǎn)換，此時(shí)，外部設(shè)置的信號發(fā)生裝置也由于正常供電而工作輸出驅(qū)動脈沖信號作為低壓控制信號PWRDriv，驅(qū)動工作，此時(shí)，隔離驅(qū)動電路中，第二電容C2為隔直電容，防止隔離變壓器Tl通過直流電流時(shí)因飽和而失效，而隔離變壓器Tl原邊的脈沖信號通過隔離變壓器Tl送給副邊，脈沖信號經(jīng)過第一二極管Dl整流以及第一電容Cl濾波后，形成直流電壓，并通過第二二極管D2傳遞到第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵極，作為其驅(qū)動信號；此時(shí)，第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵極電壓與功率正輸出端VIN+的電壓差恒定在開啟電壓以上，第一 N溝道型MOSFET管Ql完全導(dǎo)通。
[0044]當(dāng)發(fā)生偶發(fā)事件，致使高于用戶設(shè)備標(biāo)稱電壓的過壓浪涌加到輸入端VIN和RTN之間時(shí)，第一穩(wěn)壓二極管ZDl檢測到過壓浪涌，使第二 N溝道型MOSFET管Q2導(dǎo)通，使能第三穩(wěn)壓二極管ZD3的箝位功能。過壓浪涌繼續(xù)上升，當(dāng)電壓超過第三穩(wěn)壓二極管ZD3時(shí)，第三穩(wěn)壓二極管ZD3將過壓浪涌箝位至第三穩(wěn)壓二極管ZD3的穩(wěn)壓值范圍內(nèi)，即VIN+的電壓箝位在第三穩(wěn)壓二極管ZD3的穩(wěn)壓值范圍內(nèi)，從而保護(hù)后端電路，也就是說，由于第三穩(wěn)壓二極管ZD3的存在，過高的過壓浪涌電壓并未完全加在第一 N溝道型MOSFET管Ql上形成輸出，而是過壓浪涌電壓與第三穩(wěn)壓二極管ZD3的箝位電壓的電壓差完全加在第一 N溝道型MOSFET管Ql上，由此實(shí)現(xiàn)過壓浪涌抑制，而且該過壓浪涌抑制時(shí)間可以很長，從而滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中所提出的過壓浪涌長達(dá)20ms的時(shí)間。當(dāng)過壓浪涌的持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，第一穩(wěn)壓二極管ZDl檢測到過壓浪涌結(jié)束的信號，將第二 N溝道型MOSFET管Q2關(guān)斷，同時(shí)關(guān)閉第三穩(wěn)壓二極管ZD3的箝位功能，由此也切斷了第三穩(wěn)壓二極管ZD3的泄漏電流。
[0045]在上述電路工作過程中，由于第一穩(wěn)壓二極管ZDl檢測過壓浪涌的電壓值，為了較優(yōu)地滿足GBT25119-2010《軌道交通機(jī)車車輛電子裝置》規(guī)定中的供電電壓要求，第一穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值一般選擇為標(biāo)稱電壓的1.4倍。
[0046]由此可見，通過上述過壓浪涌抑制電路，利用第二 N溝道型MOSFET管Q2在過壓浪涌的檢測，接通或斷開第三穩(wěn)壓二極管ZD3與外部電源負(fù)輸入端RTN的連接，從而實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉過壓浪涌的抑制功能；尤其是當(dāng)高于標(biāo)稱電壓的過壓浪涌輸入時(shí)，通過合理的器件選擇，尤其選擇合理的第一 N溝道型MOSFET管Ql，可以實(shí)現(xiàn)外部電源輸入為至少設(shè)備標(biāo)稱輸入電壓3.5倍且持續(xù)時(shí)間長達(dá)20ms時(shí)間時(shí)，用戶設(shè)備的安全用電。
[0047]需要補(bǔ)充說明的是，在上述電路中，以下元件的設(shè)置均是使得本實(shí)用新型實(shí)施例能夠更加穩(wěn)定可靠，在其它的實(shí)施例中可以部分選擇使用:
[0048]第一電阻Rl的作用是限制流過第一穩(wěn)壓二極管ZDl及第二穩(wěn)壓二極管ZD2上的電流；
[0049]第二電阻R2的作用是限制流過第三穩(wěn)壓二極管ZD3及第二 N溝道型MOSFET管Q2的漏源極的電流；
[0050]第二穩(wěn)壓二極管ZD2的作用是箝位第二 N溝道型MOSFET管Q2的柵源極電壓在安全范圍內(nèi)，可按照第二 N溝道型MOSFET管Q2的性能進(jìn)行選擇；
[0051]第三穩(wěn)壓二極管ZD3的作用是將過壓浪涌箝位至安全范圍內(nèi)，第三穩(wěn)壓二極管ZD3的穩(wěn)壓值一般選擇標(biāo)稱電壓的1.4倍及以上；根據(jù)所選擇的第三穩(wěn)壓二極管ZD3，可實(shí)現(xiàn)對于不同標(biāo)稱電壓(例如，2價(jià)0(:、36￥0(:、48￥0(:、72￥0(:、96￥0(:、110￥00等)的過壓浪涌抑制能力；
[0052]第四穩(wěn)壓二極管ZD4的作用是箝位第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵源極電壓在安全范圍內(nèi)，可按照第一 N溝道型MOSFET管Ql的性能進(jìn)行選擇；
[0053]第二二極管D2的作用是正常工作時(shí)，正向?qū)ńo第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵極提供電壓，過壓浪涌抑制時(shí)，防止第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵極電壓倒灌到外部輸入端VIN，影響過壓浪涌的電壓檢測；
[0054]第三二極管D3的作用是電路正常工作時(shí)，正向?qū)ńo第一 N溝道型MOSFET管Ql的柵極提供驅(qū)動電壓，過壓浪涌抑制時(shí)，防止箝位電壓倒灌到隔離驅(qū)動電路。
[0055]此外，為使本實(shí)用新型的實(shí)施例具有更好的過壓浪涌抑制效果，可以在外部電源的正輸入端VIN和富輸入端RTN之間設(shè)置有壓敏電阻RV1，所述壓敏電阻RVl的作用是吸收浪涌尖峰電壓(例如，±lkV(1.2/50uS))，可使輸入端的浪涌尖峰電壓通過吸收后箝位在一個(gè)很低的電壓范圍內(nèi)再進(jìn)行后續(xù)的處理。壓敏電阻RVl可被大功率瞬態(tài)抑制二極管(TVS)等其它浪涌抑制元件來替代。
[0056]圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的過壓浪涌抑制電路的原理圖。與圖2所示出的實(shí)施例類似，該過壓浪涌抑制電路包括:隔離驅(qū)動電路和有源鉗位電路，其有源鉗位電路的構(gòu)成與圖2所示實(shí)施例類似，而隔離驅(qū)動電路采用PMD器件(光伏MOSFET驅(qū)動器:Photovoltaic MOSFET Driver)的驅(qū)動方式來控制有源鉗位電路的第一 N溝道型MOSFET管Q1，其包括:PMD器件Ul和第三電阻R3，所述PMD器件Ul的原邊輸入端正極與所述第三電阻R3 —端連接，所述第三電阻R3另一端作為所述隔離驅(qū)動電路的輸入端加載所述外部低壓控制信號PWRDriv ;所述PMD器件Ul的副邊輸出端正極為所述隔離驅(qū)動電路的輸出端，副邊輸出端負(fù)極與所述功率正輸出端VIN+連接。此處第三電阻R3限制流過PMD器件Ul原邊的電流，例如，限制在5mA?1mA之間。
[0057]在本實(shí)施例中，隔離驅(qū)動電路的工作過程如下:低壓控制信號PWRDriv為電平信號，當(dāng)?shù)蛪嚎刂菩盘朠WRDriv為低電平或NC狀態(tài)(即，無信號)時(shí)，PMD器件Ul的原邊不導(dǎo)通，此時(shí)低壓控制信號PWRDriv不起作用，有源鉗位電路沒有功率輸出。當(dāng)?shù)蛪嚎刂菩盘朠WRDriv為高電平時(shí)，PMD器件Ul原邊通過的電流I = V(PWRDriv)/R3。此時(shí)，第三電阻R3取值要保證PMD器件Ul副邊的驅(qū)動電壓正常，第一 N溝道型MOSFET管Ql導(dǎo)通，有源鉗位電路有功率輸出。對于有源鉗位電路及整個(gè)過壓浪涌抑制電路的其更為具體的工作方式可參照前一實(shí)施例的說明。
[0058]圖4示出了本實(shí)用新型又一實(shí)施例的過壓浪涌抑制電路的原理圖。與圖3所示出的實(shí)施例相此，只對有源鉗位電路進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)，此時(shí)，第三穩(wěn)壓二極管ZD3的陽極直接與外部電源負(fù)輸入端RTN連接。具體的工作過程可參見圖2及圖3所示的實(shí)施例說明，只是在當(dāng)發(fā)生偶發(fā)事件，致使高于用戶設(shè)備標(biāo)稱電壓的過壓浪涌加到輸入端VIN和RTN之間時(shí)，直接接通第三穩(wěn)壓二極管ZD3與外部電源負(fù)輸入端RTN的連接來形成電流泄放回路，從而保護(hù)后級電路。由于第三穩(wěn)壓二極管ZD3將檢測功能和箝位功能合二為一，此電路不能及時(shí)地實(shí)現(xiàn)第三穩(wěn)壓二極管ZD3與RTN之間的隔離，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的異常過壓浪涌作為外部電源輸入時(shí)，尤其在第三穩(wěn)壓二極管ZD3兩端電壓處于安全工作范圍以上時(shí)，存在損壞第三穩(wěn)壓二極管ZD3的風(fēng)險(xiǎn)，而第三穩(wěn)壓二極管ZD3的失效模式為短路失效模式，可能會引起后續(xù)用電設(shè)備更多的損壞。因此，圖4對應(yīng)的過壓浪涌抑制電路可靠性不如前兩個(gè)實(shí)施例所示出的電路，但是由于其具有實(shí)現(xiàn)元件少，成本更低的優(yōu)點(diǎn)，在系統(tǒng)較低的輸入標(biāo)稱電壓及過壓浪涌可預(yù)測的情況下也可以滿足用電設(shè)備的抑制過壓浪涌的需要。
[0059]對于以上三個(gè)實(shí)施例需要補(bǔ)充說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例提出的過壓浪涌抑制電路是通過有源鉗位電路和隔離驅(qū)動電路的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，而有源鉗位電路或者隔離驅(qū)動電路的具體實(shí)現(xiàn)可采用上述實(shí)施例中的方式也可以采用其