本发明专利技术涉及电力供电或配电用开关装置，公开了一种用于小功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置，包括：电阻R1和R3并联，其一端与MOS场效应管Q1的栅极连接，另一端与Q1的源极和直流电源的正端连接；R2和R4并联，串接于Q1的栅极和直流电源的负端之间；在Q1的栅极和源极之间串联有电容C1和C2；Q1的漏极通过保险丝与电源滤波或负载设备连接。本发明专利技术还公开了一种用于大功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置。本发明专利技术解决了复杂系统“开/关”功率设备的电磁兼容问题，取得了电路简单，调试方便；浪涌抑制明显；成本低、可靠性高等有益效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力供电或配电用的开关装置，特别涉及如宇航飞行器电子设备系统电力供电或配电用开关的浪涌抑制装置。
技术介绍
现代电子、电气、机电设备，尤其是宇航飞行器电子设备系统越来越复杂。对于一个复杂电子系统，通常是指包含了多台电子设备、电气设备和机电设备的一个集合体，它们共置于一个有限空间内，相互之间存在空间电磁场稱合，也可能存在互连电导体的传导电磁耦合。而对这些各类“大/小”功率设备进行直流供配电，并执行“开/关”操作是整个系统任务实现和性能验证的基本要求。由此带来的“浪涌电流”电磁干扰即EMI (Electromagnetic Interference, 简写为EMI)通常难以避免。一旦存在系统的电磁兼容即EMC问题(ElectromagneticCompatibility，简写为EMC)，系统的主要技术指标必然受到很大影响，甚至不能正常运行，而要实现一个系统的EMC绝非易事。人们长期以来根据各自实践经验，针对上述问题主要采用系统EMC预测、分析，研究系统内和系统间EMI抑制措施(包括屏蔽、滤波、接地、隔离/去耦)，通过系统EMC测试、诊断和EMC优化设计(包括系统优化、合理布局、材料选型、接地设计、频谱管理与利用和电磁辐射防护)等，但是上述技术方案不但设计和实施复杂、成本高，而且可靠性差、效果不尽人意。目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
为了解决复杂系统“开/关”功率设备的电磁兼容问题，以及现有技术不但设计和实施复杂、成本高，而且可靠性差、效果不尽人意等问题，本专利技术的目的在于提供一种供配电开关的浪涌抑制装置。利用本专利技术，使功率设备“开/关”过程发生的“浪涌”电流限制到其相应额定电流的I. 5倍以内，且持续时间不大于5ms，上升斜率不大于106A/S。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的第一方面，为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于小功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置，该装置包括电阻Rl和R3并联，其一端与MOS场效应管Ql的栅极连接，另一端与MOS场效应管Ql的源极和直流电源的正端连接；电阻R2和R4并联，串接于MOS场效应管Ql的栅极和直流电源的负端之间；在Ql的栅极和源极之间串联有电容Cl和C2 ；M0S场效应管Ql的漏极通过保险丝与电源滤波或负载设备连接，直流电源的负端与电源滤波或负载设备连接。为了达到上述专利技术目的，本专利技术的第二方面，为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于大功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置，该装置包括电阻R2和R4并联，其一端与MOS场效应管Ql栅极连接，另一端与MOS场效应管Ql的源极和直流电源的负端连接；电阻Rl和R3并联，串接于MOS场效应管Ql栅极与直流电源的正端之间；在Ql的栅极和源极之间串联有电容Cl和C2，MOS场效应管Ql的漏极与电源滤波或负载设备连接，直流电源的正端通过保险丝与电源滤波或负载设备连接。本专利技术一种供配电开关的浪涌抑制装置，由于采取上述的技术方案，通过Rl R4偏置电阻和Cl C2串联电容组成可靠的滤波偏置网络，对MOSFET型软启动开/关提供适当偏置(Ves)，使“开/关”小功率或大功率设备时产生的瞬态浪涌电流得到明显抑制，并通过短路保护电路(如保险丝)确保负载设备安全稳定工作。因此，本专利技术解决了复杂系统“开/关”功率设备的电磁兼容问题，取得了电路简单，调试方便；浪涌抑制明显；成本低、可罪性闻等有益效果。本专利技术适用于宇航飞行器电子设备系统对电磁干扰和兼容性要求较敏感的高灵敏度信号接收与频谱调制发射、数据传输与信号控制等应用场合。附图说明 图I是本专利技术供配电开关的浪涌抑制装置应用于小功率设备的电原理图；图2是本专利技术供配电开关的浪涌抑制装置应用于大功率设备的电原理图。具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的优选实施例。图I是本专利技术供配电开关的浪涌抑制装置应用于小功率设备的电原理图；如图I的实施例所示，该装置包括 偏置电路I、MOSFET型晶体管软启动开/关2和短路保护电路3。上述偏置电路I由电阻Rl R4组成偏置网络，并联在直流电源(VDC_IN)的正负输入端，为MOSFET型晶体管软启动开/关2的MOS场效应管Ql提供栅源偏置电压(Ves)，其中电阻Rl和R3并联，其一端与MOS场效应管Ql栅极(G)连接，另一端与MOS场效应管Ql的源极(S)和直流电源(VDC_IN)的正端连接；电阻R2和R4并联，串接于MOS场效应管Ql栅极(G)与直流电源(VDC_IN)的负端之间。为提高可靠性以及避免对供电母线的纹波反射(一般不大于400mVP_P)，在Ql的栅极(G)和源极⑶之间串联有电容Cl和C2，作为滤波，控制依次级联的MOSFET型晶体管实现软启动开/关。上述短路保护电路3由保险丝类的熔断器器件组成，可依据供配电功率(或工作电流)大小选取，MOS场效应管Ql的漏极(D)通过保险丝与电源滤波或负载设备连接。图2是本专利技术供配电开关的浪涌抑制装置应用于大功率设备的电原理图。如图2的实施例所示，该装置包括电阻R2和R4并联，其一端与MOS场效应管Ql栅极(G)连接，另一端与MOS场效应管Ql的源极(S)和直流电源(VDC_IN)的负端连接；R1和R3并联，串接于MOS场效应管Ql栅极(G)与直流电源(VDC_IN)的正端之间。在Ql的栅极(G)和源极⑶之间串联有电容Cl和C2，MOS场效应管Ql的漏极(D)与电源滤波或负载设备连接，直流电源(VDC_IN)的正端通过保险丝与电源滤波或负载设备连接。为提高该装置的工作可靠性，上述实施例中，除非功率晶体管Ql有内置的释放“泄流” 二极管，应在MOS场效应管Ql的源极和漏极之间并联一个释放“泄流” 二极管D1，以实现抑制“反电势”效应，保护功率晶体管Ql的工作安全。由上述技术方案不难理解，本专利技术针对直流供配电系统的应用场合，通过Rl R4偏置电阻和Cl C2串联电容组成可靠的滤波偏置网络，对MOSFET型软启动开/关提供适当偏置(Ves)，使“开/关”小功率或大功率设备时产生的瞬态浪涌电流得到明显抑制，并通过短路保护电路(如保险丝)确保负载设备安全稳定工作。上述本专利技术的两项实施例中，MOSFET型晶体管Ql依据供配电要求功率(或电流、电压)参数按I级降额选取，对于相对小功率的设备，浪涌抑制装置可选用“P型”功率晶体管Ql ;对于相对大功率的设备，浪涌抑制装置可选用“N型”功率晶体管Ql ；M0SFET型功率晶体管Ql的电特性参数要求具有a.跨导极低导通电阻； b.快速开关摆动率(dV/dt和dl/dt)； c.单偏置驱动、容易级联；d.电特性稳定，可靠性好；按附图I或图2所示，根据实际需要，设计独立电路装置或模块板，对偏置电路I、MOSFET型功率晶体管开/关2和短路保护电路3进行级联设计、元器件选择。本专利技术装置元件的具体典型参数选择可按下表实施。(I)偏置电路权利要求1.一种用于小功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置，其特征在于，该装置包括电阻Rl和R3并联，其一端与MOS场效应管Ql的栅极连接，另一端与MOS场效应管Ql的源极和直流电源的正端连接；电阻R2和R4并联，串接于MOS场效应管Ql的栅极和直流电源的负端之间；在Ql的栅极和源本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于小功率设备的供配电开关的浪涌抑制装置，其特征在于，该装置包括：电阻R1和R3并联，其一端与MOS场效应管Q1的栅极连接，另一端与MOS场效应管Q1的源极和直流电源的正端连接；电阻R2和R4并联，串接于MOS场效应管Q1的栅极和直流电源的负端之间；在Q1的栅极和源极之间串联有电容C1和C2；MOS场效应管Q1的漏极通过保险丝与电源滤波或负载设备连接，直流电源的负端与电源滤波或负载设备连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉虎，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：
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