抗浪涌模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及保護裝置技術領域，具體涉及一種全功能抗浪涌模塊。
【背景技術】
[0002]按照《GJB181-86飛機供電特性及對用電設備的要求》，機載用電設備應滿足耐瞬態(tài)電壓的要求。耐瞬態(tài)電壓的試驗包括耐尖峰電壓試驗、耐過電壓浪涌試驗和耐欠電壓浪涌試驗。
[0003]耐尖峰電壓試驗要求在一分鐘內承受正負極性尖峰電壓各50次，尖峰電壓的幅度為600V。
[0004]直流耐過電壓浪涌試驗要求電源從正常穩(wěn)態(tài)電壓+28V突升到+80V，持續(xù)時間50ms，然后返回到+28V，在連續(xù)5min鐘內作5次試驗。要求在過電壓浪涌后，用電設備應不發(fā)生任何故障。
[0005]直流耐欠電壓浪涌試驗要求電源從正常穩(wěn)態(tài)電壓+28V突降到+8V，持續(xù)時間50ms，然后返回到+28V，在連續(xù)5min鐘內作5次試驗。要求在欠電壓浪涌時，用電設備不中斷工作。
[0006]((GJB181A-2003飛機供電特性要求》，也規(guī)定了相應的瞬態(tài)電壓試驗要求。飛機用電設備必須與規(guī)定的供電特性兼容。
[0007]因此，機載直流電源設備都要求具有耐瞬態(tài)電壓的特性，滿足相應執(zhí)行標準的要求。
[0008]同時，在《GJB 298-1987軍用車輛28伏直流電氣系統(tǒng)特性》中也對車載電源設備作了相關要求。
[0009]在GJB298標準中，對車載設備的過電壓浪涌及欠壓浪涌的要求均高于機載設備的要求，其中，過電壓浪涌電壓幅值100V，持續(xù)時間50ms，每次施加時間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)時間Is。在整個欠壓和過壓期間，被試設備應正常工作。
[0010]一般機載和車載的儀器、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，在欠壓期間設備的正常工作同樣重要。故此，無論機載還是車載設備，均必須具備耐過電壓浪涌抑制和欠壓浪涌防護功能，保護后續(xù)的設備在過電壓浪涌和欠壓浪涌期間既不會出現(xiàn)損壞，又能正常工作。
[0011]為滿足欠電壓浪涌試驗，一般采用大容量電解電容儲能的方法，因機載設備對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，且對于后級用電設備功率較大的系統(tǒng)，該方法將很難滿足要求。
[0012]目前在應用中為滿足過電壓抑制和欠壓工作問題，通常采用獨立安裝過電壓保護模塊和鉭電容的方式來解決，但該方式依然存在諸多問題，鉭電容在系統(tǒng)上電時的充電過程會形成大電流沖擊，嚴重時甚至會導致過電壓保護模塊損壞，而對電容器進行限流操作又會導致使用時鉭電容供能不足，從而增加對電容量的需求。同時利用鉭電容進行供能的電路必須增加防倒灌電路，否則將會出現(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是設計空間利用率，極不利于系統(tǒng)小型化設計，增加了不必要的設計成本。
【實用新型內容】
[0013]本實用新型克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有穩(wěn)定保護功能的抗浪涌模塊。
[0014]考慮到現(xiàn)有技術的上述問題，根據(jù)本實用新型公開的一個方面，本實用新型采用以下技術方案:
[0015]—種抗浪涌模塊，它包括尖峰抑制電路、過電壓抑制電路、緩慢上電防震蕩電路、欠壓保護電路、過電流及短路保護電路，所述尖峰抑制電路、過電壓抑制電路、緩慢上電防震蕩電路、欠壓保護電路、過電流及短路保護電路依次連接，所述尖峰抑制電路位于輸入端，所述過電流及短路保護電路位于輸出端。
[0016]為了更好地實現(xiàn)本實用新型，進一步的技術方案是:
[0017]根據(jù)本實用新型的一個實施方案，所述尖峰抑制電路包括設置正電壓輸入線與負電壓輸入線之間的至少一個電容Cl。
[0018]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，所述過電壓抑制電路包括TVS1、電阻R1、場效應管Q1、過壓保護模塊、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，所述場效應管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，所述過壓保護模塊分別與場效應管Ql柵極、場效應管Ql的源極、負電壓輸入端、TVSl與電阻Rl之間、電阻R2與電阻R3之間連接。
[0019]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，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)本實用新型的另一個實施方案，所述欠壓保護電路包括欠壓保護模塊、電阻R7、場效應管Q2、場效應管Q3、電感L1、電容C3，所述欠壓保護模塊分別與電阻R4 —端、負電壓輸入端、穩(wěn)壓二極管Dl負極、電阻R7兩端、場效應管Q2漏極、場效應管Q2柵極、場效應管Q3源極連接，所述電阻R7 —端與場效應管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另一端與所述場效應管Q2漏極和場效應管Q3源極連接，所述場效應管Q2源極與所述負電壓輸入端連接，所述場效應管Q3漏極與所述電容C3 —端、穩(wěn)壓二極管Dl負極連接。
[0021]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，所述過電流及短路保護電路包括過電流檢測模塊、電阻R8，所述過電流檢測模塊分別與電阻R8兩端、過壓保護模塊、負電壓輸出端連接，所述電阻R8 —端與所述場效應管Q3漏極連接，所述電阻R8另一端與正電壓輸出端連接。
[0022]本實用新型還可以是:
[0023]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，所述場效應管Ql為NMOS管。
[0024]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，所述場效應管Q2為NMOS管。
[0025]根據(jù)本實用新型的另一個實施方案，所述場效應管Q3為NMOS管。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果之一是:
[0027]本實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，降低了上電時對電源設備輸出功率及響應時間的要求；采用分級處理方式，提高了安全性和穩(wěn)定性；可同時滿足機載和車載設備的電源特性試驗要求，具有更加廣泛的應用范圍和設備適應性；采用集成化設計，具有體積小、響應速度快、保護功能合理完善、可靠性高，系統(tǒng)適應性強的特點。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，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)本實用新型一個實施例的抗浪涌模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0031]本實用新型設計制作一種全功能抗浪涌模塊，設置于機載和車載電源與用電設備之間，為用電設備提供過電壓浪涌抑制、長時間的欠壓浪涌續(xù)航、尖峰電壓抑制、過電流及短路保護，上電防電壓震蕩功能，有利于設備通過GJB181、GJB298中的各項電源特性試驗。具體地:
[0032]參見圖1所示，一種抗浪涌模塊，它包括尖峰抑制電路1、過電壓抑制電路2、緩慢上電防震蕩電路3、欠壓保護電路4、過電流及短路保護電路5，所述尖峰抑制電路1、過電壓抑制電路2、緩慢上電防震蕩電路3、欠壓保護電路4、過電流及短路保護電路5依次連接，所述尖峰抑制電路I位于輸入端，所述過電流及短路保護電路5位于輸出端。
[0033]以上全功能抗浪涌模塊串聯(lián)于電源和用電設備之間，模塊提供電壓尖峰抑制吸收功能；穩(wěn)壓型的過電壓保護功能、長時間的欠壓升壓續(xù)航功能、平穩(wěn)上電能力和過電流及短路保護功能。
[0034]其采用多個主控IC和外圍器件，每個IC及其外圍電路組成一個功能單元，各功能單元相互配合以實現(xiàn)本實用新型的各項功能。模塊通過并接于線間的由電容器網(wǎng)絡構成的尖峰抑制電路i進行第一級壓制，然后利用過電壓抑制電路2將尖峰電壓壓制在36V來實現(xiàn)的；過電壓抑制電路2采用穩(wěn)壓型過電壓防護電路，其輸出電壓設置為36V (具體數(shù)字可根據(jù)不同要求進行調節(jié))，可將所有經(jīng)過過電壓抑制電路2的電壓幅值限制在36V以下，使后續(xù)電路免受過電壓浪涌的沖擊；欠壓保護電路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，保證用電設備在欠壓期間能夠正常工作；欠壓保護電路4后接過過電流及短路保護電路5，在檢測到輸出電流超過預設值時，過電流及短路保護電路5向過電壓抑制電路2發(fā)送控制信號，關斷整個電路輸出；緩慢上電防震蕩電路3置于欠壓保護電路4和輸出端之間，當輸出電壓達到預設值時，開啟欠壓保護電路4，使欠壓保護電路4進入待機狀態(tài)，只有當欠壓保護電路4進入待機狀態(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)，通過該種方式解決緩慢上電時電壓震蕩問題。具體的電路結構如下:
[0035]所述尖峰抑制電路I包括設置正電壓輸入線與負電壓輸入線之間的至少一個電