一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，通过分级泄放的方式将浪涌能量逐步进行泄放，其具体实现过程为：首先确定开关电源的供电方式，即确定开关电源为直流输入或交流输入；然后设置第一级浪涌防护，用于泄放大部分的浪涌能量，该防护采用差模浪涌防护和共模浪涌防护组合实现；设置第二级浪涌防护用于完成精细防护，即将浪涌残压限制在电子设备能耐受的安全电压范围内，该防护采用差模浪涌防护实现。该一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法与现有技术相比，通过来减小或消除雷电放电或电气负荷投切产生的浪涌电压或电流，来提高开关电源的浪涌抗扰度；实现对电子设备的精密保护，实用性强，易于推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机
，尤具体地说是一种实用性强、提高开关电源浪涌抗扰度的方法。
技术介绍
在现代数字系统中，芯片集成化程度越来越高，造成其对电压浪涌的承受能力下降。自然原因（雷电放电）以及供电网络中电气负荷投切都会引起电源线上出现的浪涌电压，会导致电子设备的供电电压出现突变，或变得很高（几千伏），或变得很低（负几千伏），对模拟电路影响较小；但是对于数字逻辑电路会导致逻辑的完全错误，出现误动作，甚至直接导致精密电子元器件的物理损坏。由于雷电瞬态以及供电网络中电气负荷投切是不可避免的，所以浪涌普遍存在于配电系统中。浪涌电压或电流引起电子设备供电电压出现较大幅度波动，容易导致接收、传输数据错误，导致控制系统经常出现异常复位；浪涌的累积效应会造成半导体器件的性能衰退、设备使用寿命缩短；浪涌会不断冲击电子设备的供电部分绝缘层，导致绝缘层击穿容易引起人身安全事故。开关电源浪涌防护是现代电子设备所必须的，能够显著的提高电子设备的抗干扰能力。基于此，本专利技术提出一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种实用性强、提高开关电源浪涌抗扰度的方法。一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，通过分级泄放的方式将浪涌能量逐步进行泄放，其具体实现过程为：首先确定开关电源的供电方式，即确定开关电源为直流输入或交流输入；然后设置第一级浪涌防护，用于泄放大部分的浪涌能量，该防护采用差模浪涌防护和共模浪涌防护组合实现；设置第二级浪涌防护用于完成精细防护，即将浪涌残压限制在电子设备能耐受的安全电压范围内，该防护采用差模浪涌防护实现。所述第一级浪涌防护中，差模浪涌防护采用一个压敏电阻和一个两极气体放电管串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间；共模浪涌防护采用一个压敏电阻、一个三极气体放电管、另一个压敏电阻串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间，同时在线地之间增加防护措施，该线地间的防护措施通过共享三极气体放电管实现，即将该三极气体放电管接地。所述第二级浪涌防护中，对直流供电的开关电源，该第二级浪涌防护采用瞬态抑制二极管实现，将第一级防护的浪涌残压降低到后级电路能够承受的水平；对于交流供电的开关电源，第二级浪涌防护中采用压敏电阻和两极气体放电管组合成差模浪涌防护。在第一级浪涌防护和第二级浪涌防护之间增加电感用于延迟来保证两级浪涌防护电路实现分级泄放，且此电感为空心电感，防止在浪涌大电流下出现饱和失效。在第二级浪涌防护后还设置有滤波及转换模块，来消除浪涌经过压敏电阻、气体放电管后残留的窄脉冲，该滤波及转换模块包括直流滤波器、交流滤波器两部分。本专利技术的一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，具有以下优点：本专利技术的一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，基于压敏电阻、气体放电管、瞬态抑制二极管等瞬态抑制器件以及低通滤波器，通过来减小或消除雷电放电或电气负荷投切产生的浪涌电压或电流，来提高开关电源的浪涌抗扰度；实现对电子设备的精密保护，此浪涌防护设计采用多级防护，尽可能降低或消除浪涌能量对敏感元器件的损坏，实用性强，易于推广。附图说明附图1为本专利技术的实现示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如附图1所示，本专利技术提供一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，本专利是一种用于提高开关电源浪涌抗扰度的设计方法，基于压敏电阻、气体放电管、瞬态抑制二极管等瞬态抑制器件以及低通滤波器，通过来减小或消除雷电放电或电气负荷投切产生的浪涌电压或电流，来提高开关电源的浪涌抗扰度。首先确定开关电源供电方式（交流输入/直流输入），其次根据电路中敏感元器件所能承受的瞬变或浪涌电压的能力，同时考虑浪涌防护措施对开关电源泄露电流以及绝缘强度的影响；除电子设备本身设计因素外，还需要根据其使用环境确定电子设备可能承受外来瞬变或浪涌电压的强度，综合来确定浪涌防护电路的组合方式。由于浪涌冲击的能量相对较大，必需要通过分级泄放的方式将浪涌能量逐步进行泄放。其具体实现过程为：第一级浪涌防护关键是要通流量足够大，泄放大部分的浪涌能量；第二级浪涌防护为精细防护，其反应时间要足够快的同时能把浪涌残压限制在电子设备能耐受的安全电压范围内。浪涌防护器件主要有气体放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管，这三种器件的通流量由大到小依次为：气体放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管；反应能力由快到慢依次为：瞬态抑制二极管、压敏电阻、气体放电管。气体放电管钳位电压过低且其跟随电流时间较长，不适合用于电压值较高的直流场合；压敏电阻缺点是钳位电压不够精确，损坏后呈短路状态容易引起爆炸造成安全事故；瞬态抑制二极管缺点是通流量小，仅适合浪涌能量较小的场合。所述第一级浪涌防护中，差模浪涌防护采用一个压敏电阻和一个两极气体放电管串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间；共模浪涌防护采用一个压敏电阻、一个三极气体放电管、另一个压敏电阻串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间，同时在线地之间增加防护措施，该线地间的防护措施通过共享三极气体放电管实现，即将该三极气体放电管接地。所述第二级浪涌防护中，对直流供电的开关电源，该第二级浪涌防护采用瞬态抑制二极管实现，将第一级防护的浪涌残压降低到后级电路能够承受的水平；对于交流供电的开关电源，第二级浪涌防护中采用压敏电阻和两极气体放电管组合成差模浪涌防护。在第一级浪涌防护和第二级浪涌防护之间增加电感用于延迟来保证两级浪涌防护电路实现分级泄放，且此电感为空心电感，防止在浪涌大电流下出现饱和失效。在第二级浪涌防护后还设置有滤波及转换模块，来消除浪涌经过压敏电阻、气体放电管后残留的窄脉冲，该滤波及转换模块包括直流滤波器、交流滤波器两部分，分别连接第二级浪涌防护中的直流差模浪涌防护、交流差模浪涌防护，且滤波器多采用低通EMI滤波器。上述具体实施方式仅是本专利技术的具体个案，本专利技术的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本专利技术的一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法的权利要求书的且任何所述
的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本专利技术的专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，其特征在于，通过分级泄放的方式将浪涌能量逐步进行泄放,其具体实现过程为：首先确定开关电源的供电方式，即确定开关电源为直流输入或交流输入；然后设置第一级浪涌防护，用于泄放大部分的浪涌能量，该防护采用差模浪涌防护和共模浪涌防护组合实现；设置第二级浪涌防护用于完成精细防护，即将浪涌残压限制在电子设备能耐受的安全电压范围内，该防护采用差模浪涌防护实现。

【技术特征摘要】
1.一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，其特征在于，通过分级泄放的方式将浪涌能量逐步进行泄放,其具体实现过程为：首先确定开关电源的供电方式，即确定开关电源为直流输入或交流输入；然后设置第一级浪涌防护，用于泄放大部分的浪涌能量，该防护采用差模浪涌防护和共模浪涌防护组合实现；设置第二级浪涌防护用于完成精细防护，即将浪涌残压限制在电子设备能耐受的安全电压范围内，该防护采用差模浪涌防护实现。2.根据权利要求1所述的一种提高开关电源浪涌抗扰度的方法，其特征在于，所述第一级浪涌防护中，差模浪涌防护采用一个压敏电阻和一个两极气体放电管串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间；共模浪涌防护采用一个压敏电阻、一个三极气体放电管、另一个压敏电阻串联使用，并接在连接电源输入输出的线线之间，同时在线地之间增加防护措施，该线地间的防护措施通过共享三极气体放电管实...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成焱，耿士华，戴晓龙，
申请(专利权)人：山东超越数控电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37