專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓抑制保護(hù)裝置以及公交車(chē)讀卡器電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓抑制保護(hù)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種高壓抑制保護(hù)裝置以及公交車(chē) 讀卡器電源模塊。
背景技術(shù)：
在公交車(chē)中，由蓄電池向讀卡器的供電模塊供電，使得IC卡讀卡器正常工作。蓄 電池同時(shí)向公交車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)和讀卡器的供電模塊供電，并且蓄電池向公交車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)供電 的過(guò)程是直流逆變成交流的轉(zhuǎn)換過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，電源電壓會(huì)上升到600V及以上的瞬 時(shí)干擾電壓。如果采用普通的電壓抑制裝置，則由于其體積較大，無(wú)法滿(mǎn)足安裝要求。因此，目前急需體積較小，能夠有效地抑制和保護(hù)電源輸入端600V及以上高壓干 擾源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種高壓抑制保護(hù)裝置以及公交車(chē)讀卡器電源模塊，以克服 現(xiàn)有技術(shù)中能夠抑制和保護(hù)電源輸入端高壓干擾源的高壓抑制保護(hù)裝置體積過(guò)大的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝 置，包括設(shè)置在讀卡器電源輸入端且依次連接的第一級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在μ s級(jí)時(shí)間 范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，泄放一定的浪涌電流，并將并將瞬間過(guò)電壓控制在一定的電 位范圍內(nèi)；第二級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在PS級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，吸收多余 的浪涌電流，并將瞬間過(guò)電壓精確控制在某一電位范圍內(nèi)。其中，所述第一級(jí)浪涌保護(hù)器件為一壓敏電阻。其中，所述第二級(jí)浪涌保護(hù)器件為瞬態(tài)電壓抑制器。其中，在第一級(jí)浪涌保護(hù)器件和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之間還并聯(lián)有Π型LC濾波 單元。其中，在第一級(jí)浪涌保護(hù)器件和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之間還串聯(lián)有單向?qū)ㄆ?件。其中，所述單向?qū)ㄆ骷槎O管。其中，在所述第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之后還并聯(lián)有共模電感濾波單元。其中，所述共模電感濾波單元包括電感器L2、電容器C3、電容器C4、電容器C5 ；所 述電容器C3與所述電感器L2并聯(lián)；所述電容器C4和電容器C5的一端均接地，另一端分別 與所述電感器L2連接。其中，還包括一自恢復(fù)保險(xiǎn)絲與所述第一級(jí)浪涌保護(hù)器件串聯(lián)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種公交車(chē)讀卡器電源模塊，包括蓄電池和高 壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述高壓抑制保護(hù)裝置為本發(fā)明的任意一種高壓抑制保護(hù)
直ο在本實(shí)施例中，高壓抑制電路的浪涌保護(hù)系統(tǒng)由兩級(jí)組成，利用各種浪涌抑制器件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，第一級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻RV1，在1^級(jí)時(shí)間范 圍內(nèi)響應(yīng)；第二級(jí)保護(hù)器件采用瞬態(tài)電壓抑制器D2，在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置的模塊示意圖；圖2為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置的示意圖；圖3為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源模塊的示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明 100-高壓抑制保護(hù)裝置；200-蓄電池；400-公交車(chē)讀卡器電源模塊； 11-第一級(jí)浪涌保護(hù)器件；12-第二級(jí)浪涌保護(hù)器件。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置的模塊示意圖。如圖1所示， 本實(shí)施例的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置包括設(shè)置在讀卡器電源輸入端且依次 連接的第一級(jí)浪涌保護(hù)器件11，用于在μ s級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，泄放一 定的浪涌電流，并將并將瞬間過(guò)電壓控制在一定的電位范圍內(nèi)；第二級(jí)浪涌保護(hù)器件12，用于在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，吸收多余 的浪涌電流，并將瞬間過(guò)電壓精確控制在某一電位范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中，高壓抑制電路的浪涌保護(hù)系統(tǒng)由兩級(jí)組成，利用各種浪涌抑制器 件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，第一級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻RV1，在μ s級(jí)時(shí)間范 圍內(nèi)響應(yīng)；第二級(jí)保護(hù)器件采用瞬態(tài)電壓抑制器D2，在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)。在本實(shí)施例中，所述第一級(jí)浪涌保護(hù)器件11為一壓敏電阻。在本實(shí)施例中，所述第二級(jí)浪涌保護(hù)器件12為瞬態(tài)電壓抑制器。在本實(shí)施例中，在第一級(jí)浪涌保護(hù)器件11和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件12之間還并聯(lián) 有Π型LC濾波單元。在本實(shí)施例中，在第一級(jí)浪涌保護(hù)器件11和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件12之間還串聯(lián) 有單向?qū)ㄆ骷?。在這里，所述單向?qū)ㄆ骷槎O管。在本實(shí)施例中，在所述第二級(jí)浪涌保護(hù)器件12之后還并聯(lián)有共模電感濾波單元。在本實(shí)施例中，所述共模電感濾波單元包括電感器L2、電容器C3、電容器C4、電容 器C5 ；所述電容器C3與所述電感器L2并聯(lián)；所述電容器C4和電容器C5的一端均接地，另 一端分別與所述電感器L2連接。在本實(shí)施例中，還包括一自恢復(fù)保險(xiǎn)絲與所述第一級(jí)浪涌保護(hù)器件串聯(lián)11。圖2為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置的示意圖。如圖2所示，本 實(shí)施例的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置包括蓄電池、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1、壓敏電阻RV1、TI型LC濾波單元、二極管D1、瞬態(tài)電壓抑制器D2以及共模電感濾波單元，其中，在所述蓄電池上，串聯(lián)有所述自恢復(fù)保險(xiǎn)絲Fl和所述壓敏電阻RVl ；在所述壓敏電阻RVl上，并聯(lián)有所述Π型LC濾波單元，所述Π型LC濾波單元包 括電容器Cl、電容器C2以及電感器Ll ；在所述Π型LC濾波單元的電容器C2上，并聯(lián)有所述二極管Dl和所述瞬態(tài)電壓 抑制器D2 (Transient Voltage Suppressor，簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)VS管)，所述二極管Dl與所述瞬態(tài)電 壓抑制器D2串聯(lián)；在所述瞬態(tài)電壓抑制器D2上，并聯(lián)有所述共模電感器Ll濾波單元。在本實(shí)施例中，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲Fl是一種過(guò)流保護(hù)電子元器件，當(dāng)輸入電流發(fā)生異 常(即過(guò)流)時(shí)，將斷開(kāi)電路，防止損壞后級(jí)電路，且動(dòng)作后的恢復(fù)時(shí)間不大于60S，當(dāng)輸入 異常消失時(shí)，可迅速恢復(fù)導(dǎo)通，使后級(jí)電路正常工作。在本實(shí)施例中，為壓敏電阻RVl是一種過(guò)壓保護(hù)電子元器件，當(dāng)600V及以上的瞬 時(shí)干擾電壓進(jìn)入電路時(shí)，浪涌電壓超過(guò)了壓敏電阻的閥值電壓，壓敏電阻器的阻值會(huì)急劇 下降并迅速導(dǎo)通，流過(guò)它的電流激增，并將電位箝位在某一固定值，從而有效地保護(hù)了電路 中的其他元件不會(huì)因浪涌電壓而損壞。在本實(shí)施例中，二極管D1，利用單向?qū)ǖ奶匦?，可防止輸入端反接?duì)電路造成的 損壞；TVS管(Transient Voltage Suppressor，即瞬態(tài)電壓抑制器D2)，前級(jí)壓敏電阻已將 浪涌電壓箝位在某一固定值，TVS管具有較強(qiáng)的浪涌吸收能力，可將浪涌電壓箝位到工作電 壓以上，從而保護(hù)后面的電路元器件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊，有效保證器件的正常工作。在本實(shí)施例中，高壓抑制電路的浪涌保護(hù)系統(tǒng)由兩級(jí)組成，利用各種浪涌抑制器 件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，第一級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻RV1，在1^級(jí)時(shí)間范 圍內(nèi)響應(yīng)；第二級(jí)保護(hù)器件采用瞬態(tài)電壓抑制器D2，在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)。當(dāng)浪涌電壓到來(lái)時(shí)，壓敏電阻首先啟動(dòng)，會(huì)把瞬間過(guò)電壓控制在一定的水平，并泄 放一定的浪涌電流；然后，TVS管啟動(dòng)，吸收多余的浪涌電流，并把瞬間過(guò)電壓精確控制在 某個(gè)電位范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)發(fā)明人無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)施例的高壓抑制電路可以有效地濾除瞬時(shí)干擾 電壓，保護(hù)后級(jí)電路免受浪涌電壓的損害，確保整個(gè)電路系統(tǒng)的正常工作。進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，在所述壓敏電阻RVl上，并聯(lián)有所述電容器Cl ；在所述電容器Cl，并聯(lián)有所述電感器Ll以及所述電容器C2，所述電感器Ll與所 述電容器C2串聯(lián)。在這里，較佳地，所述電容器Cl的參數(shù)選擇為0. 47U/100V、所述電容器C2參數(shù)選 擇為0. 47u/100V、所述電感器Ll的參數(shù)選擇為lOOuH。這種實(shí)施方式，能夠有效地濾除電 路中的紋波。進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述共模電感濾波單元包括電容器C3、電容器C4、電 容器C5以及電感器L2 (例如可以采用共模電感)，其中，在所述瞬態(tài)電壓抑制器D2上，并聯(lián)有所述電感器L2，所述電感器L2 —端連接有所 述電容器C4，所述電感器L2另一端連接有所述電容器C5 ；
5[0051]在所述電感器L2上，并聯(lián)有所述電容器C3。在本實(shí)施例中，電感器L2，一方面要濾除電源線(xiàn)上共模電磁干擾，另一方面又要抑 制本身不向外發(fā)出電磁干擾，避免影響同一電磁環(huán)境下其他電子設(shè)備的正常工作。在這里，較佳地，所述電感器L2的參數(shù)選擇為2mH、所述電容器C3的參數(shù)選擇為 lOu/lOOV、所述電容器C4的參數(shù)選擇為ln/lOOOV、所述電容器C5的參數(shù)選擇為ln/lOOOV。 這種實(shí)施方式，能夠有效地濾除線(xiàn)路中的串模干擾。圖3為本發(fā)明公交車(chē)讀卡器電源模塊的示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例的公交車(chē)讀 卡器電源模塊400包括蓄電池200和設(shè)置在讀卡器電源輸入端的高壓抑制保護(hù)裝置100。有關(guān)高壓抑制保護(hù)裝置的具體說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)有關(guān)圖1和2的文字說(shuō)明。在本實(shí)施例中，高壓抑制電路的浪涌保護(hù)系統(tǒng)由兩級(jí)組成，利用各種浪涌抑制器 件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，第一級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻RV1，在1^級(jí)時(shí)間范 圍內(nèi)響應(yīng)；第二級(jí)保護(hù)器件采用瞬態(tài)電壓抑制器D2，在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響 應(yīng)。由于具有上述結(jié)構(gòu)的公交車(chē)讀卡器電源模塊不僅體積小，而且能夠有效地抑制和保護(hù) 電源輸入端600V及以上高壓干擾源。圖3的實(shí)施例公交車(chē)讀卡器電源模塊是圖1的實(shí)施例中高壓抑制保護(hù)裝置100和 蓄電池200的組合產(chǎn)品。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改 變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，包括設(shè)置在讀卡器 電源輸入端且依次連接的第一級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在μ S級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，泄放一定的浪 涌電流，并將并將瞬間過(guò)電壓控制在一定的電位范圍內(nèi)；第二級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在PS級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，吸收多余的浪涌 電流，并將瞬間過(guò)電壓精確控制在某一電位范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述 第一級(jí)浪涌保護(hù)器件為一壓敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述 第二級(jí)浪涌保護(hù)器件為瞬態(tài)電壓抑制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，在第 一級(jí)浪涌保護(hù)器件和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之間還并聯(lián)有Π型LC濾波單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，在第 一級(jí)浪涌保護(hù)器件和第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之間還串聯(lián)有單向?qū)ㄆ骷?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述 單向?qū)ㄆ骷槎O管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，在所 述第二級(jí)浪涌保護(hù)器件之后還并聯(lián)有共模電感濾波單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述 共模電感濾波單元包括電感器L2、電容器C3、電容器C4、電容器C5 ；所述電容器C3與所述 電感器L2并聯(lián)；所述電容器C4和電容器C5的一端均接地，另一端分別與所述電感器L2連 接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，還包 括一自恢復(fù)保險(xiǎn)絲與所述第一級(jí)浪涌保護(hù)器件串聯(lián)。
10.一種公交車(chē)讀卡器電源模塊，包括蓄電池和高壓抑制保護(hù)裝置，其特征在于，所述 高壓抑制保護(hù)裝置為權(quán)利要求ι至9中任意一種的高壓抑制保護(hù)裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種公交車(chē)讀卡器電源的高壓抑制保護(hù)裝置，該裝置包括設(shè)置在讀卡器電源輸入端且依次連接的第一級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在μs級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，泄放一定的浪涌電流，并將并將瞬間過(guò)電壓控制在一定的電位范圍內(nèi)；第二級(jí)浪涌保護(hù)器件，用于在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)，吸收多余的浪涌電流，并將瞬間過(guò)電壓精確控制在某一電位范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中，高壓抑制電路的浪涌保護(hù)系統(tǒng)由兩級(jí)組成，利用各種浪涌抑制器件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，第一級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻RV1，在μs級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)響應(yīng)；第二級(jí)保護(hù)器件采用瞬態(tài)電壓抑制器D2，在ps級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)浪涌電壓產(chǎn)生響應(yīng)。
文檔編號(hào)H02J3/01GK201893551SQ20102053670
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者張海志, 李曉會(huì), 杜吉龍, 賈曉亮, 高偉 申請(qǐng)人:北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所