一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，包括：滤波电路；控制芯片，控制芯片的型号为LT4363系列；开关管，开关管为MOSFET管，栅极连接控制芯片的栅极驱动输出引脚，漏极连接滤波电路的输出端，源极为所述保护电路的输出端；输入过压值电路；分压电路，分压电路一端连接开关管的源极，另一端接地；定时电容，连接于所述控制芯片的定时器输入引脚。本实用新型专利技术设计了一种高性能的直流稳压型浪涌抑制电路，组装在不同的滤波器内，可成为全系列防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，有效抑制浪涌和尖峰电流，体积小、价格便宜、保护功能完善、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路
本技术涉及电子仪器领域，具体涉及一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路。
技术介绍
电压尖峰的特点是持续数十微秒及高达几百伏的电压，由雷击或负载阶跃的感应耦合产生。目前通常采用瞬态电压抑制器，辅以所需的EMI滤波电路和电源电缆电感。电压浪涌一般高达100V，持续数十或数百毫秒，由抛载引起。负载电路或电池断接会导致交流发电机两端的电压在短时间内快速上升，并因此导致使用同一电源的其他负载遇到同一电压浪涌。浪涌和尖峰不仅影响电子设备，特别是电源和通讯设备的正常运行，甚至导致设备的损坏。其影响程度取决于冲击电流的大小和设备本身的抗干扰能力。为了使电子设备能够在瞬态干扰恶劣的环境下正常工作，必须在相应的电子设备的电源模块、信号输入、输出端增加合适的电路，抑制浪涌和尖峰电流。但是，大部分电压浪涌抑制产品因采用分立元器件，但分立元器件存在体积大、价格昂贵、缺少完善的保护功能、可靠性低等不足，很难在抗电磁干扰的电源滤波器中采用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术公开了一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路。本技术的技术方案如下：一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，包括：滤波电路；所述滤波电路包括第一电容、第二电容和电感；所述第一电容、所述第二电容和所述电感串联为第一支路，所述第一支路两端接地；所述第一电容和所述电感的公共端为所述滤波电路的输入端；所述第二电容和所述电感的公共端为所述滤波电路的输出端；控制芯片；所述控制芯片的型号为LT4363系列；开关管；所述开关管为MOSFET管；所述开关管的栅极连接控制芯片的栅极驱动输出引脚，漏极连接滤波电路的输出端，源极为所述保护电路的输出端；输入过压值电路；所述输入过压值电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻串联为第二支路；所述第二支路的一端连接于所述滤波电路的输出端，另一端接地；所述第二电阻和所述第三电阻的公共端连接于控制芯片的过电压比较器输入端；所述第一电阻和所述第二电阻的公共端连接于所述控制芯片的欠压比较器输入端；分压电路；所述分压电路包括第四电阻和第五电阻；所述第四电阻和所述第五电阻串联为第三支路；所述第三支路的一端连接开关管的源极，另一端接地；所述第四电阻和所述第五电阻的公共端连接所述控制芯片的反馈输入引脚；定时电容；所述定时电容连接于所述控制芯片的定时器输入引脚。其进一步的技术方案为，还包括瞬态抑制二极管；所述瞬态抑制二极管连接于所述电感和所述滤波电路的输出端之间。其进一步的技术方案为，还包括防反接二极管；所述防反接二极管的正极接地，负极连接于所述滤波电路的输出端。本技术的有益技术效果是：本技术设计了一种高性能的直流稳压型浪涌抑制电路，组装在不同的滤波器内，可成为全系列防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，有效抑制浪涌和尖峰电流，体积小、价格便宜、保护功能完善、可靠性高。本技术所公开的电路的工作环境温度范围为-55℃～+85℃,工作环境温度范围宽,优于其它同类产品。附图说明图1是本技术的示意图。图2是定时电容两端电压的变化图。图3是实施例的示意图。具体实施方式图1是本技术的示意图。如图1所示本技术包括滤波电路和浪涌抑制控制电路。浪涌抑制控制电路包括控制芯片、开关管Q1、输入过压值电路、分压电路和定时电容C5。滤波电路包括第一电容C1、第二电容C7和电感L1。第一电容C1、第二电容C7和电感L1串联为第一支路，第一支路两端接地。第一电容C1和电感L1的公共端为滤波电路的输入端，同时也是保护电路的信号输入端Vin。第二电容C7和电感L1的公共端为滤波电路的输出端。还包括瞬态抑制二极管D3和防反接二极管D2。瞬态抑制二极管D3连接于电感L1和滤波电路的输出端之间。防反接二极管D2的正极接地，负极连接于滤波电路的输出端。防反接二极管D2为肖特基二极管。滤波电路与防反接二极管D2、瞬态抑制二极管D3配合，可以将尖峰电压抑制在100V以下。之后信号进入后端的浪涌抑制控制电路。控制芯片的型号为LT4363系列。在本实施例中，控制芯片的型号为LT4363-2。开关管Q1为MOSFET管。开关管Q1的栅极连接控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE，漏极连接滤波电路的输出端，源极为保护电路的输出端Vout。定时电容C5连接于控制芯片的定时器输入引脚TMR。当控制芯片的反馈输入引脚FB取样到的分压电路的输出电压超过稳定电压的设定值37V±1V时，控制芯片对定时电容C5充电，定时电容C5两端的电压充电到1.375V时，开关管Q1截止，保护电路的输出电压被钳位到设定值37V以下，定时电容C5放电，定时电容C5两端的电压下降到0.5V时，开关管Q1导通。如此反复，直至浪涌过电压消除。输出电压幅度保持在37V以下，可确保后续电路不受过电压的冲击而损坏。分压电路包括第四电阻R7和第五电阻R8。第四电阻R7和第五电阻R8串联为第三支路。第三支路的一端连接开关管Q1的源极，另一端接地。第四电阻R7和第五电阻R8的公共端连接控制芯片的反馈输入引脚FB。第四电阻R7和第五电阻R8作为输出的反馈电路，用来调节保护电路的输出电压Vout并检测输出电压Vout是否超过稳定电压设定值。输入过压值电路包括第一电阻R2、第二电阻R3和第三电阻R4。第一电阻R2、第二电阻R3和第三电阻R4串联为第二支路。第二支路的一端连接于滤波电路的输出端，另一端接地。第二电阻R3和第三电阻R4的公共端连接于控制芯片的过电压比较器输入端OV。第一电阻R2和第二电阻R3的公共端连接于控制芯片的欠压比较器输入端UV。在正常状态下，控制芯片的过电压比较器输入端OV的电压是低于1.275V的,当输入电压超过设定的最大值,此时控制芯片的过电压比较器输入端OV的电压高于1.275V的门限值，开关管Q1就会处于断开状态。只有当控制芯片的过电压比较器输入端OV的电压低于门限值后，才会重新打开开关管Q1。第一电阻R2、第二电阻R3和第三电阻R4同时也用来设定输入开启电压，当控制芯片的欠压比较器输入端UV的电压低于1.275V的门限值，控制芯片内部的拉低电流会将控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE的电压拉低,使开关管Q1处于关断状态。当控制芯片的欠压比较器输入端UV的电压高于1.275V时,通过控制芯片内部的充电源将控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE的电压拉高，使开关管Q1开启。图2是定时电容两端电压的变化图。如图2所示，整个工作过程分为四个阶段。在过压或过流状态下通过对定时电容C5的充放电来控制开关管Q1的栅极电压的高低,进而来控制开关管Q1的通断以及重新开启功能。控制芯片的定时器输入引脚TMR的电压从0.5V上升到1.275V，控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE为高电平，开关管Q1处于开启状态。控制芯片的定时器输入引脚TMR的电压上升到1.375V时，控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE的电压被拉低，开关管Q1处于断开状态。控制芯片的定时器输入引脚TMR的电压继续上升到4.3V，然后开始放电，控制芯片的定时器输入引脚TMR的电压降低直到降低为0.5V，则控制芯片的栅极驱动输出引脚GATE的电压被拉高，重新开启开关管Q1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，其特征在于，包括：滤波电路；所述滤波电路包括第一电容(C1)、第二电容(C7)和电感(L1)；所述第一电容(C1)、所述第二电容(C7)和所述电感(L1)串联为第一支路，所述第一支路两端接地；所述第一电容(C1)和所述电感(L1)的公共端为所述滤波电路的输入端；所述第二电容(C7)和所述电感(L1)的公共端为所述滤波电路的输出端；控制芯片；所述控制芯片的型号为LT4363系列；开关管(Q1)；所述开关管(Q1)为MOSFET管；所述开关管(Q1)的栅极连接控制芯片的栅极驱动输出引脚，漏极连接滤波电路的输出端，源极为所述保护电路的输出端；输入过压值电路；所述输入过压值电路包括第一电阻(R2)、第二电阻(R3)和第三电阻(R4)；所述第一电阻(R2)、所述第二电阻(R3)和所述第三电阻(R4)串联为第二支路；所述第二支路的一端连接于所述滤波电路的输出端，另一端接地；所述第二电阻(R3)和所述第三电阻(R4)的公共端连接于控制芯片的过电压比较器输入端；所述第一电阻(R2)和所述第二电阻(R3)的公共端连接于所述控制芯片的欠压比较器输入端；分压电路；所述分压电路包括第四电阻(R7)和第五电阻(R8)；所述第四电阻(R7)和所述第五电阻(R8)串联为第三支路；所述第三支路的一端连接开关管(Q1)的源极，另一端接地；所述第四电阻(R7)和所述第五电阻(R8)的公共端连接所述控制芯片的反馈输入引脚；定时电容(C5)；所述定时电容(C5)连接于所述控制芯片的定时器输入引脚。...

【技术特征摘要】
1.一种防反接电压浪涌、尖峰和纹波保护电路，其特征在于，包括：滤波电路；所述滤波电路包括第一电容(C1)、第二电容(C7)和电感(L1)；所述第一电容(C1)、所述第二电容(C7)和所述电感(L1)串联为第一支路，所述第一支路两端接地；所述第一电容(C1)和所述电感(L1)的公共端为所述滤波电路的输入端；所述第二电容(C7)和所述电感(L1)的公共端为所述滤波电路的输出端；控制芯片；所述控制芯片的型号为LT4363系列；开关管(Q1)；所述开关管(Q1)为MOSFET管；所述开关管(Q1)的栅极连接控制芯片的栅极驱动输出引脚，漏极连接滤波电路的输出端，源极为所述保护电路的输出端；输入过压值电路；所述输入过压值电路包括第一电阻(R2)、第二电阻(R3)和第三电阻(R4)；所述第一电阻(R2)、所述第二电阻(R3)和所述第三电阻(R4)串联为第二支路；所述第二支路的一端连接于所述滤波电路的输出端，另一端接地；所述第二电阻(R...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玲，
申请(专利权)人：无锡天和电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32