本實(shí)用新型屬于電池模塊電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種浪涌抑制電源模塊。

背景技術(shù)：

軍用機(jī)載、星載、彈載、艦載、車載等電器系統(tǒng)，由于應(yīng)用場合電磁環(huán)境的特殊和高可靠要求，其電子系統(tǒng)在其電源供電系統(tǒng)電壓發(fā)生瞬變時(shí)，必須能夠正?？煽康墓ぷ鳎@一瞬變有具體的軍標(biāo)要求，典型的有美軍標(biāo)MIL-STD-1275B，英軍標(biāo)DEF-STAN-61-5，國軍標(biāo)GJB181-86和GJB181A-2003。以28V供電為例，瞬變包括尖峰和浪涌沖擊，各標(biāo)準(zhǔn)典型瞬態(tài)要求如表一，表一典型瞬態(tài)要求

對(duì)于28V供電的一般電器系統(tǒng)，在不加任何保護(hù)的情況下，很難經(jīng)受80V～100V的浪涌電壓和±600V的脈沖電壓沖擊，所以設(shè)計(jì)一種電源模塊對(duì)過高浪涌電壓進(jìn)行抑制，保證輸出電壓始終維持在設(shè)備允許的供電范圍內(nèi)是很有必要的，現(xiàn)有的浪涌抑制電源模塊原理復(fù)雜、電子元件較多，尤其對(duì)軍用機(jī)載、星載、彈載、艦載、車載等電器系統(tǒng)中適用性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種浪涌抑制電源模塊，該浪涌抑制電源模塊能夠起到浪涌抑制的作用，且浪涌抑制電路工作穩(wěn)定、可靠，有效抑制尖峰脈沖電壓或者浪涌電壓，保證輸出電壓始終維持在設(shè)備允許的供電范圍內(nèi)，避免尖峰脈沖電壓或者浪涌電壓對(duì)電路造成損壞。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種浪涌抑制電源模塊，其特征在于：包括供電電源、與供電電源連接的EMI濾波器、與所述EMI濾波器連接的浪涌抑制電路和與浪涌抑制電路連接的信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元，以及用于儲(chǔ)蓄電能的電容儲(chǔ)能電路；

所述浪涌抑制電路包括電子開關(guān)電路和尖峰脈沖保護(hù)電路，以及用于保護(hù)電子開關(guān)電路和尖峰脈沖保護(hù)電路的穩(wěn)壓保護(hù)電路；

所述電子開關(guān)電路包括PMOS管Q1，所述PMOS管Q1的源極為浪涌抑制電路的輸入端且與EMI濾波器的輸出端連接，所述PMOS管Q1的漏極為浪涌抑制電路的輸出端且與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元的輸入端連接；

所述尖峰脈沖保護(hù)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、三極管Q2、三極管Q3和電容C2，所述PMOS管Q1的源極分兩路，一路經(jīng)電阻R1與PMOS管Q1的柵極的連接，另一路經(jīng)電阻R3、電阻R4與三極管Q3的集電極連接，所述電阻R2一端與PMOS管Q1的柵極和電阻R1的連接端相連，所述電阻R2另一端接地，所述三極管Q2的集電極與電阻R1和電阻R2的連接端相連，所述三極管Q2的發(fā)射極與電阻R1和電阻R3的連接端相連，所述三極管Q2的基極與電阻R3和電阻R4的連接端相連，所述電阻R5一端與所述PMOS管Q1的漏極連接，所述電阻R5另一端經(jīng)電阻R6接地，所述三極管Q3的基極與所述電阻R5和電阻R6連接端相連，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電容C2一端與所述電阻R5和電阻R6連接端相連，所述電容C2另一端接地；

所述電容儲(chǔ)能電路包括電容C，所述電容C一端與所述浪涌抑制電路的輸出端與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元的輸入端的連接端相連，所述電容C另一端接地。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于：

所述穩(wěn)壓保護(hù)電路包括與所述PMOS管Q1源極和柵極并聯(lián)的反向穩(wěn)壓二極管ZD1。

所述穩(wěn)壓保護(hù)電路還包括與所述三極管Q3集電極和發(fā)射極并聯(lián)的反向二極管ZD2。

還包括電容C1和二極管D1，所述二極管D1的陽極與EMI濾波器的輸出端連接，所述二極管D1的陰極與PMOS管Q1的源極連接，所述電容C1的一端與二極管D1與PMOS管Q1的源極連接端相連，所述電容C1的另一端接地。

所述EMI濾波器的輸出端與浪涌抑制電路的輸入端連接有二極管D。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，當(dāng)供電電源電壓為正常值時(shí)，浪涌抑制電路中電子開關(guān)電路中PMOS管Q1飽和導(dǎo)通，則浪涌抑制電路輸出端電壓值等于輸入端電壓值，當(dāng)電源出現(xiàn)尖峰脈沖或者浪涌電壓時(shí)，PMOS管Q1截止，浪涌抑制電路輸出端電壓值為零，這樣有效保護(hù)了電子元件。

2.本實(shí)用新型的電容儲(chǔ)能電路能夠有效保證浪涌抑制電路處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電源模塊的正常供電。

3.本實(shí)用新型的穩(wěn)壓保護(hù)電路能夠有效防止PMOS管Q1、三極管Q3被擊穿。

綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單且操作方便，投入成本少，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于操作，使用效果好。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。

圖2為本實(shí)用新型浪涌抑制電路的電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型疊加的±600V脈沖波形圖。

圖4為本實(shí)用新型±600V脈沖電壓抑制效果圖。

圖5為本實(shí)用新型疊加的80V/50ms浪涌波形圖。

圖6為本實(shí)用新型80V/50ms浪涌電壓抑制效果圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種浪涌抑制電源模塊，包括供電電源、與供電電源連接的EMI濾波器、與所述EMI濾波器連接的浪涌抑制電路和與浪涌抑制電路連接的信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元，以及用于儲(chǔ)蓄電能的電容儲(chǔ)能電路。

如圖2所示，所述浪涌抑制電路包括電子開關(guān)電路和尖峰脈沖保護(hù)電路，以及用于保護(hù)電子開關(guān)電路和尖峰脈沖保護(hù)電路的穩(wěn)壓保護(hù)電路。

本實(shí)施例中，所述電子開關(guān)電路包括PMOS管Q1，所述PMOS管Q1的源極為浪涌抑制電路的輸入端且與EMI濾波器的輸出端連接，所述PMOS管Q1的漏極為浪涌抑制電路的輸出端且與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元的輸入端連接。

本實(shí)施例中，所述尖峰脈沖保護(hù)電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、三極管Q2、三極管Q3和電容C2，所述PMOS管Q1的源極分兩路，一路經(jīng)電阻R1與PMOS管Q1的柵極的連接，另一路經(jīng)電阻R3、電阻R4與三極管Q3的集電極連接，所述電阻R2一端與PMOS管Q1的柵極和電阻R1的連接端相連，所述電阻R2另一端接地，所述三極管Q2的集電極與電阻R1和電阻R2的連接端相連，所述三極管Q2的發(fā)射極與電阻R1和電阻R3的連接端相連，所述三極管Q2的基極與電阻R3和電阻R4的連接端相連，所述電阻R5一端與所述PMOS管Q1的漏極連接，所述電阻R5另一端經(jīng)電阻R6接地，所述三極管Q3的基極與所述電阻R5和電阻R6連接端相連，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述電容C2一端與所述電阻R5和電阻R6連接端相連，所述電容C2另一端接地。

本實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路包括與所述PMOS管Q1源極和柵極并聯(lián)的反向穩(wěn)壓二極管ZD1。

本實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路還包括與所述三極管Q3集電極和發(fā)射極并聯(lián)的反向二極管ZD2。

本實(shí)施例中，還包括電容C1和二極管D1，所述二極管D1的陽極與EMI濾波器的輸出端連接，所述二極管D1的陰極與PMOS管Q1的源極連接，所述電容C1的一端與二極管D1與PMOS管Q1的源極連接端相連，所述電容C1的另一端接地。

本實(shí)施例中，所述EMI濾波器的輸出端與浪涌抑制電路的輸入端連接有二極管D。

本實(shí)用新型的工作原理是：

供電電源的輸出電壓為正常值時(shí)，經(jīng)EMI濾波器流入浪涌抑制電路，由于PMOS管Q1的柵極經(jīng)電阻R2接地，所以所述PMOS管Q1的源極與PMOS管Q1的柵極之間具有電壓差，PMOS管Q1處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，浪涌抑制電路的輸出端Vout電壓值等于輸入端Vin電壓值，即浪涌抑制電源模塊的輸出電壓為正常值，且三極管Q3的基極經(jīng)電阻R5與PMOS管Q1的漏極連接，三極管Q3也處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，該防浪涌保護(hù)電路中的電阻R3為取樣電阻；當(dāng)出現(xiàn)尖峰脈沖或浪涌電壓時(shí)，通過取樣電阻R3的電流瞬間增大，即電阻R3兩端電壓增大，由于三極管Q2的發(fā)射極與電阻R3的陽極端連接，三極管Q2的基極與電阻R3的陰極連接，所以當(dāng)電源出現(xiàn)尖峰脈沖或浪涌電壓時(shí)，三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，PMOS管Q1的源極與PMOS管Q1的柵極之間的電壓差為零，PMOS管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，即浪涌抑制電路處于截止?fàn)顟B(tài)，浪涌抑制電路輸出端Vout輸出電壓為零，電容儲(chǔ)能電路保證浪涌抑制電源模塊的正常輸出，這樣有效抑制尖峰脈沖或浪涌電壓對(duì)浪涌抑制電源模塊電路的破壞，且保證電壓的正常輸出。

具體實(shí)施時(shí)，在供電電源正常供電的28V電源上疊加±600V脈沖發(fā)生器，其脈沖波形如圖3所示，其工作過程是,浪涌抑制電路中的通過取樣電阻R3的電流瞬間增大，即電阻R3兩端電壓增大，三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，PMOS管Q1的源極與PMOS管Q1的柵極之間的電壓差為零，PMOS管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，即浪涌抑制電路處于截止?fàn)顟B(tài)，浪涌抑制電路輸出端Vout輸出電壓為零，所以通過浪涌抑制電路將電壓可靠的抑制在36V內(nèi)，經(jīng)過浪涌抑制電路后的輸出波形如圖4所示。

具體實(shí)施時(shí)，在供電電源正常供電的28V電源中用程控電源瞬間產(chǎn)生80V/50ms的浪涌電源，其浪涌電壓波形如圖5所示，工作原理和±600V脈沖電壓工作原理相同，經(jīng)浪涌抑制電路后的輸出波形如圖6所示。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。