抗浪涌模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全功能抗浪涌模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]按照《GJB181-86飛機(jī)供電特性及對(duì)用電設(shè)備的要求》，機(jī)載用電設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足耐瞬態(tài)電壓的要求。耐瞬態(tài)電壓的試驗(yàn)包括耐尖峰電壓試驗(yàn)、耐過(guò)電壓浪涌試驗(yàn)和耐欠電壓浪涌試驗(yàn)。
[0003]耐尖峰電壓試驗(yàn)要求在一分鐘內(nèi)承受正負(fù)極性尖峰電壓各50次，尖峰電壓的幅度為600V。
[0004]直流耐過(guò)電壓浪涌試驗(yàn)要求電源從正常穩(wěn)態(tài)電壓+28V突升到+80V，持續(xù)時(shí)間50ms，然后返回到+28V，在連續(xù)5min鐘內(nèi)作5次試驗(yàn)。要求在過(guò)電壓浪涌后，用電設(shè)備應(yīng)不發(fā)生任何故障。
[0005]直流耐欠電壓浪涌試驗(yàn)要求電源從正常穩(wěn)態(tài)電壓+28V突降到+8V，持續(xù)時(shí)間50ms，然后返回到+28V，在連續(xù)5min鐘內(nèi)作5次試驗(yàn)。要求在欠電壓浪涌時(shí)，用電設(shè)備不中斷工作。
[0006]((GJB181A-2003飛機(jī)供電特性要求》，也規(guī)定了相應(yīng)的瞬態(tài)電壓試驗(yàn)要求。飛機(jī)用電設(shè)備必須與規(guī)定的供電特性兼容。
[0007]因此，機(jī)載直流電源設(shè)備都要求具有耐瞬態(tài)電壓的特性，滿(mǎn)足相應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0008]同時(shí)，在《GJB 298-1987軍用車(chē)輛28伏直流電氣系統(tǒng)特性》中也對(duì)車(chē)載電源設(shè)備作了相關(guān)要求。
[0009]在GJB298標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)車(chē)載設(shè)備的過(guò)電壓浪涌及欠壓浪涌的要求均高于機(jī)載設(shè)備的要求，其中，過(guò)電壓浪涌電壓幅值100V，持續(xù)時(shí)間50ms，每次施加時(shí)間Is。而欠壓方面的要求“初始嚙合浪涌電壓”為欠壓電壓6V，持續(xù)時(shí)間Is。在整個(gè)欠壓和過(guò)壓期間，被試設(shè)備應(yīng)正常工作。
[0010]一般機(jī)載和車(chē)載的儀器、儀表的工作電源為+28V，能承受的最大電壓在+40V左右；而從人身安全方面考慮，在欠壓期間設(shè)備的正常工作同樣重要。故此，無(wú)論機(jī)載還是車(chē)載設(shè)備，均必須具備耐過(guò)電壓浪涌抑制和欠壓浪涌防護(hù)功能，保護(hù)后續(xù)的設(shè)備在過(guò)電壓浪涌和欠壓浪涌期間既不會(huì)出現(xiàn)損壞，又能正常工作。
[0011]為滿(mǎn)足欠電壓浪涌試驗(yàn)，一般采用大容量電解電容儲(chǔ)能的方法，因機(jī)載設(shè)備對(duì)電解電容的使用有一定的限制，大容量的鉭電解電容非常昂貴，且對(duì)于后級(jí)用電設(shè)備功率較大的系統(tǒng)，該方法將很難滿(mǎn)足要求。
[0012]目前在應(yīng)用中為滿(mǎn)足過(guò)電壓抑制和欠壓工作問(wèn)題，通常采用獨(dú)立安裝過(guò)電壓保護(hù)模塊和鉭電容的方式來(lái)解決，但該方式依然存在諸多問(wèn)題，鉭電容在系統(tǒng)上電時(shí)的充電過(guò)程會(huì)形成大電流沖擊，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致過(guò)電壓保護(hù)模塊損壞，而對(duì)電容器進(jìn)行限流操作又會(huì)導(dǎo)致使用時(shí)鉭電容供能不足，從而增加對(duì)電容量的需求。同時(shí)利用鉭電容進(jìn)行供能的電路必須增加防倒灌電路，否則將會(huì)出現(xiàn)電壓倒灌現(xiàn)象，使電容器供能作用失效。該方式大大增加了用戶(hù)是設(shè)計(jì)空間利用率，極不利于系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)，增加了不必要的設(shè)計(jì)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有穩(wěn)定保護(hù)功能的抗浪涌模塊。
[0014]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，根據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的一個(gè)方面，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0015]—種抗浪涌模塊，它包括尖峰抑制電路、過(guò)電壓抑制電路、緩慢上電防震蕩電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)電流及短路保護(hù)電路，所述尖峰抑制電路、過(guò)電壓抑制電路、緩慢上電防震蕩電路、欠壓保護(hù)電路、過(guò)電流及短路保護(hù)電路依次連接，所述尖峰抑制電路位于輸入端，所述過(guò)電流及短路保護(hù)電路位于輸出端。
[0016]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案，所述尖峰抑制電路包括設(shè)置正電壓輸入線與負(fù)電壓輸入線之間的至少一個(gè)電容Cl。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述過(guò)電壓抑制電路包括TVS1、電阻R1、場(chǎng)效應(yīng)管Q1、過(guò)壓保護(hù)模塊、電阻R2和電阻R3，所述TVSl和電阻Rl串聯(lián)，所述TVSl —端與負(fù)電壓輸入端連接，所述電阻Rl —端與正電壓輸入端連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極與正電壓輸入端連接，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)，所述電阻R3 —端與負(fù)電壓輸入端連接，所述電阻R2 —端與正電壓輸入線連接，所述過(guò)壓保護(hù)模塊分別與場(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極、場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、負(fù)電壓輸入端、TVSl與電阻Rl之間、電阻R2與電阻R3之間連接。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述緩慢上電防震蕩電路包括電容C2、電阻R4、電阻R5、電阻R6和穩(wěn)壓二極管Dl，所述電容C2 —端與負(fù)電壓輸入端連接，所述電容C2另一端與所述電阻R4 —端連接，所述電阻R5 —端與負(fù)電壓輸入端連接，所述電阻R5另一端與所述電阻R4另一端、電阻R6 —端連接，所述電阻R6另一端再與所述穩(wěn)壓二極管Dl正極連接。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述欠壓保護(hù)電路包括欠壓保護(hù)模塊、電阻R7、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、場(chǎng)效應(yīng)管Q3、電感L1、電容C3，所述欠壓保護(hù)模塊分別與電阻R4 —端、負(fù)電壓輸入端、穩(wěn)壓二極管Dl負(fù)極、電阻R7兩端、場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極、場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極、場(chǎng)效應(yīng)管Q3源極連接，所述電阻R7 —端與場(chǎng)效應(yīng)管Ql源極連接，所述電阻R7另一端與所述電感LI 一端連接，所述電感LI另一端與所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2漏極和場(chǎng)效應(yīng)管Q3源極連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極與所述負(fù)電壓輸入端連接，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3漏極與所述電容C3 —端、穩(wěn)壓二極管Dl負(fù)極連接。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述過(guò)電流及短路保護(hù)電路包括過(guò)電流檢測(cè)模塊、電阻R8，所述過(guò)電流檢測(cè)模塊分別與電阻R8兩端、過(guò)壓保護(hù)模塊、負(fù)電壓輸出端連接，所述電阻R8 —端與所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3漏極連接，所述電阻R8另一端與正電壓輸出端連接。
[0022]本實(shí)用新型還可以是:
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql為NMOS管。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2為NMOS管。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方案，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3為NMOS管。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果之一是:
[0027]本實(shí)用新型的一種抗浪涌模塊，提供了更加安全穩(wěn)定的工作模式，降低了上電時(shí)對(duì)電源設(shè)備輸出功率及響應(yīng)時(shí)間的要求；采用分級(jí)處理方式，提高了安全性和穩(wěn)定性；可同時(shí)滿(mǎn)足機(jī)載和車(chē)載設(shè)備的電源特性試驗(yàn)要求，具有更加廣泛的應(yīng)用范圍和設(shè)備適應(yīng)性；采用集成化設(shè)計(jì)，具有體積小、響應(yīng)速度快、保護(hù)功能合理完善、可靠性高，系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0028]為了更清楚的說(shuō)明本申請(qǐng)文件實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅是對(duì)本申請(qǐng)文件中一些實(shí)施例的參考，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。
[0029]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的抗浪涌模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0031]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)制作一種全功能抗浪涌模塊，設(shè)置于機(jī)載和車(chē)載電源與用電設(shè)備之間，為用電設(shè)備提供過(guò)電壓浪涌抑制、長(zhǎng)時(shí)間的欠壓浪涌續(xù)航、尖峰電壓抑制、過(guò)電流及短路保護(hù)，上電防電壓震蕩功能，有利于設(shè)備通過(guò)GJB181、GJB298中的各項(xiàng)電源特性試驗(yàn)。具體地:
[0032]參見(jiàn)圖1所示，一種抗浪涌模塊，它包括尖峰抑制電路1、過(guò)電壓抑制電路2、緩慢上電防震蕩電路3、欠壓保護(hù)電路4、過(guò)電流及短路保護(hù)電路5，所述尖峰抑制電路1、過(guò)電壓抑制電路2、緩慢上電防震蕩電路3、欠壓保護(hù)電路4、過(guò)電流及短路保護(hù)電路5依次連接，所述尖峰抑制電路I位于輸入端，所述過(guò)電流及短路保護(hù)電路5位于輸出端。
[0033]以上全功能抗浪涌模塊串聯(lián)于電源和用電設(shè)備之間，模塊提供電壓尖峰抑制吸收功能；穩(wěn)壓型的過(guò)電壓保護(hù)功能、長(zhǎng)時(shí)間的欠壓升壓續(xù)航功能、平穩(wěn)上電能力和過(guò)電流及短路保護(hù)功能。
[0034]其采用多個(gè)主控IC和外圍器件，每個(gè)IC及其外圍電路組成一個(gè)功能單元，各功能單元相互配合以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的各項(xiàng)功能。模塊通過(guò)并接于線間的由電容器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的尖峰抑制電路i進(jìn)行第一級(jí)壓制，然后利用過(guò)電壓抑制電路2將尖峰電壓壓制在36V來(lái)實(shí)現(xiàn)的；過(guò)電壓抑制電路2采用穩(wěn)壓型過(guò)電壓防護(hù)電路，其輸出電壓設(shè)置為36V (具體數(shù)字可根據(jù)不同要求進(jìn)行調(diào)節(jié))，可將所有經(jīng)過(guò)過(guò)電壓抑制電路2的電壓幅值限制在36V以下，使后續(xù)電路免受過(guò)電壓浪涌的沖擊；欠壓保護(hù)電路4串接在緩慢上電防震蕩電路3之后，可提供6V升22V的升壓能力，保證用電設(shè)備在欠壓期間能夠正常工作；欠壓保護(hù)電路4后接過(guò)過(guò)電流及短路保護(hù)電路5，在檢測(cè)到輸出電流超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，過(guò)電流及短路保護(hù)電路5向過(guò)電壓抑制電路2發(fā)送控制信號(hào)，關(guān)斷整個(gè)電路輸出；緩慢上電防震蕩電路3置于欠壓保護(hù)電路4和輸出端之間，當(dāng)輸出電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，開(kāi)啟欠壓保護(hù)電路4，使欠壓保護(hù)電路4進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，只有當(dāng)欠壓保護(hù)電路4進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)后，電路才具備欠壓升壓功能，否則電路將一直處于輸出電壓跟隨狀態(tài)，通過(guò)該種方式解決緩慢上電時(shí)電壓震蕩問(wèn)題。具體的電路結(jié)構(gòu)如下:
[0035]所述尖峰抑制電路I包括設(shè)置正電壓輸入線與負(fù)電壓輸入線之間的至少一個(gè)電