[實用新型]車載電源拋負載瞬變脈沖抑制器

有效

• 申請號: 201120280510.0
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN202217996U
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 彭德剛
• 申請（專利權）人: 臨沂科銳電子有限公司
• 主分類號: H02H3/22
• 分類號: H02H3/22;H02H9/04
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 董寶錁

技術領域

本實用新型涉及一種挖掘機電源拋負載防護裝置，尤其是24V挖掘機運行過程中電瓶瞬間缺失產生的174V(350ms)高壓防護。

背景技術

目前，公知挖掘機電控系統電源防護采用TVS管瞬間泄流防護電源拋負載，電路設計雖然簡單，但存在如下矛盾：如果選擇較低輸出箝位電壓，而TVS管瞬間承受脈沖功率過大，TVS管短路而燒毀電路板和車輛線束；為滿足TVS瞬間脈沖功率參數，TVS選型箝位電壓需要提高，卻又達不到電源防護作用。如果全靠TVS管解決箝位電壓與瞬間脈沖功率參數矛盾，目前TVS管生產工藝還達不到要求。

實用新型內容

本實用新型的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種車載電源拋負載瞬變脈沖抑制器，克服TVS管解決箝位電壓與瞬間脈沖功率參數矛盾，既保留TVS瞬間脈沖功率防護，同時增加電路高壓關斷電路，解決了高壓拋負載174V(350ms)問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：其在電源入口連接防反的二極管D202，保護電源反接；

二極管D202負極分別連接高壓防護電路、電阻R201、電阻R207、二極管D200負極、PMOS管Q203；

電阻R201分別與電阻R205、二極管D205負極連接，二極管D205與電容C200并聯后接電源地；

電阻R205分別與電阻R200、R204連接，電阻R200與二極管D200正極連接，電阻R204分別與運算放大器U201正輸入端、電阻R203連接，電阻R203接電源地；

電阻R207分別與運算放大器U201負輸入端、電阻R206連接，電阻R206接電源地；

運算放大器U201正輸入端通過電阻R202與運算放大器U201輸出端連接，運算放大器U201輸出端分別連接電阻R213、NMOS管Q200，PMOS管Q203與電阻R215連接，電阻R215接電源地；

PMOS管Q203的兩端連接電阻R214，PMOS管Q203作為電源供電主回路。

高壓防護電路采用雙TVS管防護，即采用并聯的二極管D204、D207。

本實用新型的有益效果是，當車輛正常工作過程中電平瞬間缺失導致電源系統拋負載情況下，保護車輛電控系統安全，提高了電控系統可靠性和電源安全性。本電源瞬變脈沖5b抑制器僅采用施密特觸發器聯合TVS管、穩壓管、反向二極管和電阻原件，結構簡單。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型所采用的技術方案是：在電源入口連接防反二極管D202，保護電源反接。高壓防護采用雙TVS管(二極管D201和D207)防護，箝位電壓范圍40-50V，適當提高了TVS管箝位電壓以滿足TVS管瞬間脈沖功率參數要求，即采用泄流方式把一部分能量通過TVS管反向擊穿流回電源地。箝位電壓高于被保護電壓部分采用施密特觸發器進行保護，選用反壓Vbe0?60V電流Icm?80A?PMOS管Q203作為電源供電主回路，穩壓管D205穩壓10V經電阻R206和R207調節到運算放放大器U201正向電壓為4.05V，當電源電壓高于33V時，二極管D200和電阻R200、R204、R203分壓電路使得運算放大器U201負輸入端輸入電壓高于4.2V時，這時運算放大器輸出端輸出低電平，到NMOS管Q200柵極端(G)，NMOS管Q200關斷，這時主供電回路PMOS管Q203柵極端(G)電位由上拉電阻R214上拉電壓決定，即是PMOS管Q203輸入端(S)電位，PMOS管Q203柵極端(G)與原極端(S)電位相等，PMOS管Q203關斷，從而切斷電流回路，保護被供電電路；當PMOS管Q203輸入端(S)點位從高壓降低到29V后，施密特觸發器運算放大器U201負端輸入電壓降低到4V，運算放大器U201輸出高電平10V到NMOS管Q200控制端(G)，NMOS管Q200原極(S)與漏極(N)導通，PMOS管Q203柵極端(G)電位由R215和R214分壓決定，PMOS管Q203原極端(S)和柵極端(G)電壓差大于PMOS管Q203導通電壓，PMOS管Q203導通，主回路正常工作。車載電源拋負載瞬間高壓抑制器保證整個電源瞬間高壓過程電源輸出端電壓不會高于33V，從而達到了保護電源輸出端后極電路的設計目的。

本車載電源拋負載瞬變脈沖5b抑制器通過了實驗檢測，并獲得試驗報告。同時該車載電源拋負載抑制器在實際上得到成功應用，目前已實際應用超過2000臺，市場無一臺監控器因高壓拋負載燒毀，徹底解決了車載電源拋負載防護問題。