一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，包括MOSFET器件；滤波电路；连接于浪涌抑制IC电路和栅极驱动IC电路的并联节点的状态控制IC电路；分别与栅极驱动IC电路的电源电压接口、浪涌抑制IC电路的电源电压接口以及状态控制IC电路连接的状态取样IC电路；寿命监视电路，寿命监视电路连接于浪涌抑制IC电路和栅极驱动IC电路的并联节点，寿命监视电路设置有用于统计浪涌次数的计数器。本申请采用了寿命监控电路对浪涌控制IC电路进行监控，通过寿命监控电路的计数器对浪涌抑制次数进行计数进而辅助判断抗浪涌滤波器的有效性，避免了抗浪涌滤波器非预期的失效风险从而导致的应用抗浪涌滤波器的产品出现安全隐患。应用抗浪涌滤波器的产品出现安全隐患。应用抗浪涌滤波器的产品出现安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器


[0001]本技术涉及直流电源过压浪涌抑制
，具体涉及一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器。

技术介绍

[0002]浪涌抑制器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
[0003]现有抗浪涌滤波器的寿命是通过在设计阶段进行可靠性预计而得出的，这种方法对于使用理想器件的产品而言具备一定的参考意义，但浪涌的出现时存在随机性的，无法预计产品能够承受的浪涌次数，无法对内部的器件的寿命进行监视和管理，并且可能在规定的时间内超过产品应该承受的浪涌次数，在可靠性预估时间内有极大可能超额工作，且由于抗浪涌滤波器为串联模型，MOSFET的寿命非常关键，若不及时发现MOSFET管超额工作情况，进行维修和更换，将存在很大的失效风险，从而造成安全隐患。
[0004]现有技术存在的问题如下：
[0005]现有的抗浪涌滤波器无法对内部的器件寿命进行监视和管理，在抗浪涌滤波器使用过程中可能超过产品应该承受的抗浪涌次数，抗浪涌滤波器在使用过程中存在很大的失效风险，从而导致产品出现安全隐患。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是现有的抗浪涌滤波器无法对内部的器件寿命进行监视和管理，目的在于提供一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，解决在抗浪涌滤波器使用过程中可能超过产品应该承受的抗浪涌次数，抗浪涌滤波器在使用过程中存在很大的失效风险，从而导致产品出现安全隐患的问题。
[0007]本技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，包括
[0009]MOSFET器件，所述MOSFET器件安装于直流电源输电线上的正极；
[0010]滤波电路，所述滤波电路的两端分别与直流电源输电线对应的电极相连接，所述滤波电路连接于所述MOSFET器件源极的一端；
[0011]浪涌抑制IC电路和栅极驱动IC电路，所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC电路并联后与所述MOSFET器件连接；
[0012]状态控制IC电路，所述状态控制IC电路连接于所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC电路的并联节点；
[0013]状态取样IC电路，所述状态取样IC电路分别与所述栅极驱动IC电路的电源电压接口、所述浪涌抑制IC电路的电源电压接口以及所述状态控制IC电路连接；
[0014]寿命监视电路，所述寿命监视电路连接于所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC
电路的并联节点，所述寿命监视电路设置有用于统计浪涌次数的计数器。
[0015]上述技术方案中，当浪涌来临时，先通过滤波电路对10KHz～10MHz频段内的传导干扰进行滤波，使干扰被衰减，从而使寿命监视电路获取正确的信号。此时，状态取样IC电路通过状态取样IC电路中的取样电阻对直流电源输电线的正负极之间的电压进行取样，取样的电平传输至状态控制IC电路中与参考电平进行比较，比较结果为浪涌电平，则状态控制IC电路向浪涌抑制IC电路提供高电平使能信号使其处于正常工作状态。浪涌抑制IC电路处于工作状态时浪涌抑制IC电路的使能端会产生一个正向的方波脉冲信号，寿命监视电路检测到方波信号处于上升状态后，则判断该抗浪涌滤波器进行了一次浪涌抑制，此时，计数器的浪涌次数加一。
[0016]在一种可选实施例中，所述状态控制IC电路包括第一集成运放芯片U1和第二集成运放芯片U2，所述第一集成运放芯片U1的3引脚连接所述MOSFET器件的源极，所述第一集成运放芯片U1的2引脚连接所述状态取样IC电路，所述第二集成运放芯片U2的2引脚连接所述MOSFET器件的源极，所述第二集成运放芯片U2的3引脚连接所述状态取样IC电路。
[0017]在一种可选实施例中，所述第一集成运放芯片U1的7引脚连接所述第二集成运放芯片U2的7引脚，所述第一集成运放芯片U1的6引脚连接所述栅极驱动IC电路，所述第二集成运放芯片U2的6引脚连接所述浪涌抑制IC电路。
[0018]在一种可选实施例中，所述第一集成运放芯片U1的7引脚和所述第二集成运放芯片U2的7引脚之间设置有用于降低电磁干扰的电感L1。
[0019]在一种可选实施例中，所述电感L1为两个对称布局的隔离器件。
[0020]在一种可选实施例中，所述状态控制IC电路还包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容与所述第一集成运放芯片U1的4引脚连接，所述第二滤波电容C2与所述第二集成运放芯片U2的4引脚连接。
[0021]在一种可选实施例中，所述寿命监视电路包括单片机，所述单片机的17引脚与所述浪涌抑制IC电路的使能输入引脚相连接。
[0022]在一种可选实施例中，所述寿命监视电路还包括发光二极管和三极管，所述单片机的12引脚与发光二极管的正极连接，所述三极管的发射极与发光二极管的负极连接，所述三极管的基极连接所述单片机的20引脚。
[0023]在一种可选实施例中，所述寿命监视电路还包括显示器芯片，所述显示器芯片与所述单片机连接。
[0024]在一种可选实施例中，所述滤波电路包括π型差模滤波电路和π型共模滤波电路，所述π型差模滤波电路包括并联的差模电容CX1、差模电容CX2、差模电容CX3、差模电容CX4和共模电感的漏感LD1，所述π型共模滤波电路包括分别连接于差模电容CX1与差模电容CX2两侧并联节点的共模电容CY1和共模电容CY2、连接于差模电容CX2和差模电容CX3并联节点的共模电容CY5以及设置于差模电容CX2和差模电容CX3之间的共模电感LC1。
[0025]综合上述技术方案可以得出，当浪涌来临时，先通过滤波电路对10KHz～10MHz频段内的传导干扰进行滤波，共模电容和共模电感对电源线上的共模干扰进行抑制，共模电容提供到地的低阻抗通道，共模电感则对共模干扰提供高阻抗，使干扰被衰减；差模电容对电源正负两线的差模干扰提供回路，使干扰信号不流向后端负载，共模电感的漏感也提供一定的差模电流抑制能力。此时，状态取样IC电路通过状态取样IC电路中的取样电阻对直
流电源输电线的正负极之间的电压进行取样，取样的电平传输至状态控制IC电路中与参考电平进行比较，比较结果为浪涌电平，则状态控制IC电路中的第一集成运放芯片U1的6引脚向浪涌抑制IC电路提供高电平使能信号使其处于正常工作状态。当浪涌抑制IC电路接收到来自状态控制IC电路的高电平使能信号，浪涌抑制IC电路向MOSFET器件的栅极提供浪涌抑制时所需的驱动电压。此时，浪涌抑制IC电路的使能端会产生一个正向的方波脉冲信号，具有上升沿和下降沿特征。方波脉冲信号通过寿命监视电路中单片机的17引脚进入到单片机中，通过单片机对脉冲的上升沿进行检测和计数，检测到上升后，计数器显示加一。当计数器的次数小于单片机中的计数器计数的最大值时，报警输出驱动口P3.5保持为高电平，三极管处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，其特征在于，包括：MOSFET器件，所述MOSFET器件安装于直流电源输电线上的正极；滤波电路，所述滤波电路的两端分别与直流电源输电线对应的电极相连接，所述滤波电路连接于所述MOSFET器件源极的一端；浪涌抑制IC电路和栅极驱动IC电路，所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC电路并联后与所述MOSFET器件连接；状态控制IC电路，所述状态控制IC电路连接于所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC电路的并联节点；状态取样IC电路，所述状态取样IC电路分别与所述栅极驱动IC电路的电源电压接口、所述浪涌抑制IC电路的电源电压接口以及所述状态控制IC电路连接；寿命监视电路，所述寿命监视电路连接于所述浪涌抑制IC电路和所述栅极驱动IC电路的并联节点，所述寿命监视电路设置有用于统计浪涌次数的计数器。2.根据权利要求1所述的一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，其特征在于，所述状态控制IC电路包括第一集成运放芯片U1和第二集成运放芯片U2，所述第一集成运放芯片U1的3引脚连接所述MOSFET器件的源极，所述第一集成运放芯片U1的2引脚连接所述状态取样IC电路，所述第二集成运放芯片U2的2引脚连接所述MOSFET器件的源极，所述第二集成运放芯片U2的3引脚连接所述状态取样IC电路。3.根据权利要求2所述的一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，其特征在于，所述第一集成运放芯片U1的7引脚连接所述第二集成运放芯片U2的7引脚，所述第一集成运放芯片U1的6引脚连接所述栅极驱动IC电路，所述第二集成运放芯片U2的6引脚连接所述浪涌抑制IC电路。4.根据权利要求2所述的一种带寿命监视功能的抗浪涌滤波器，其特征在于，所述第一集成运放芯片U1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王型宝，张锐，陈兵，
申请(专利权)人：四川三普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：