[發明專利]浪涌防護方法及裝置、防護電路、存儲介質

在審

• 申請號: 201910975167.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112736883A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 謝長江;趙晶;周先馳;黃國強;李新
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 王曉婷

本發明提供了一種浪涌防護方法及裝置、防護電路、存儲介質，其中，上述防護電路包括：第一熔斷單元、防護單元、單向導通單元、儲能單元和儲能泄放單元，第一熔斷單元與單向導通單元分別連接電源的正極，防護單元與儲能單元分別連接電源的負極，第一熔斷單元和防護單元串聯連接，單向導通單元與儲能單元串聯連接，在儲能單元處并聯儲能泄放單元，電源與MOS管串聯；輸入電壓為正常電壓時，第一熔斷單元與防護單元不導通；單向導通單元與儲能單元不導通，MOS管在正常電壓下工作；輸入電壓為正向浪涌時，第一熔斷單元與防護單元導通；單向導通單元與儲能單元不導通；輸入電壓為負向浪涌時，第一熔斷單元與防護單元不導通；單向導通單元與儲能單元導通。

技術領域

本發明涉及通訊電源設備領域，具體而言，涉及一種浪涌防護方法及裝置、防護電路、存儲介質。

背景技術

在通信設備中，系統設備由直流供電電源供電，直流供電電源關斷和開啟一般采用金屬氧化物半導體場效應管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，簡稱MOSFET)，也可簡稱為MOS。由于直流供電電源要實現防反接，故MOS管要實現防反功能。另外，直流供電電源一般外接電容，故MOS管要實現緩啟動，MOS管通過緩啟動緩慢開啟MOS管給電容充電，實現MOS可靠開啟。

自然界產生雷擊時，雷擊或雷擊產生的感應雷浪涌會直接加在直流供電電源上的防反MOS管和緩啟MOS管上，由于雷擊浪涌產生的能量很大，過大的雷擊浪涌能量會損壞MOS管，因此，直流供電電源必須做雷擊浪涌防護，以保護防反MOS管和緩啟MOS管不會損壞。

當前保護防反MOS管和緩啟MOS管不損壞的常用方案有兩種：

方案一：如圖1所示，直流供電電源輸入端加單級防護和MOS管上加防護方案：

當雷擊浪涌加在直流供電電源時，因雷擊浪涌能量高，尖峰電壓高，超出防護器件瞬態電壓抑制器(Transient Voltage Suppresser，簡稱TVS)(即圖中VD1、VD2)的動作電壓，防護器件VD1、VD2對雷擊浪涌能量進行箝位吸收，降低防反MOS管(即圖1中VT1)、緩啟MOS管(即圖1中VT2)兩端的尖鋒電壓，使尖峰電壓降至MOS管安全工作范圍內。防護器件VD1、VD2在雷擊浪涌發生時起到保護作用，確保MOS管在雷擊浪涌發生時正常工作。

直流供電電源一般輸入范圍在-36V～-72V，這個范圍內直流供電電源要正常工作，而防護器件VD1和VD2不能工作，這種情況下VD1和VD2只能選擇72V以上TVS。但是，用72V以上TVS，直流供電電源發生雷擊浪涌時，TVS箝位電壓高，TVS兩端殘壓高，使得防反MOS管(即圖1中VT1)和緩啟MOS管(即圖1中VT2)只能選擇200V以上MOS管，然而200V以上MOS管存在體積大，內阻大，熱耗高，耐壓高，成本高等問題。

方案二：如圖2所示，直流供電電源輸入端加雙級防護和MOS上加防護方案：

當雷擊浪涌加在直流供電電源時，因雷擊浪涌能量高，尖峰電壓高，超出防護器件TVS(即圖2中VD1、VD2)，壓敏電阻RV1的動作電壓，VD1、RV1、VD2對雷擊浪涌能量進行箝位吸收，降低防反MOS管(即圖2中VT1)、緩啟MOS管(即圖2中VT2)兩端的尖鋒電壓，使尖峰電壓降至MOS管安全工作范圍內。VD1、RV1、VD2在雷擊浪涌發生時起到保護作用，確保MOS管在雷擊浪涌發生時正常工作。

直流供電電源一般輸入范圍在-36V～-72V，這個范圍內直流供電電源要正常工作，而防護器件VD1、RV1、VD2不能工作，這樣VD1、VD2和RV1只能選擇72V以上TVS和壓敏電阻。用72V以上TVS和壓敏電阻，直流供電電源發生雷擊浪涌時，TVS和壓敏電阻箝位電壓高，使得防反MOS管VT1和緩啟MOS管VT2只能選擇200V以上MOS管，然而200V以上MOS管存在體積大，內阻大，熱耗高，耐壓高，成本高的問題。