[实用新型]一种工程机械控制器的电源保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源保护电路，具体涉及一种工程机械控制器的电源保护电路。

背景技术

工程机械中相对于机械部件而言，电气控制器是最容易受电源干扰的器件，电气控制器处于控制系统的核心位置，因此需要确保其可靠运行。同时，又由于工程机械的工作环境和电气特点使其电源部分存在多种干扰因素，这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、雷击干扰及静电放电等，瞬态干扰几乎时刻存在。电压及电流的瞬变干扰是造成电气控制器损坏的主要原因。

为抑制可能存在的干扰，通常采用如图1所示的电路，该电路接于直流电源与控制器之间，由保险丝F与电感L串联，再与齐纳管ZD和电容C并联接入控制器。图中保险丝F用来抑制瞬态电压或电流干扰，电容C和齐纳管ZD组成电压钳位电路。当干扰造成电流超出保险丝F限值，F将烧毁以保护控制器。当电路电压超出ZD限值，ZD将电压钳位，以保证控制器不受高压损坏。

上述现有电源保护电路的缺陷很明显，当保险丝烧毁后，电路无法自动恢复，控制器便不再工作，需要更换保险丝，然而工程机械作业通常在野外，更换电路器件的操作很不方便。另外，电压钳位和滤波是单向，当干扰来自于负载端时，该电压钳位电路便无法处理了，而当后一级接入感性负载时，这种干扰是极易出现的，故现有的保护电路不利于更好的保护电源，需要作进一步的改进。

发明内容

本实用新型目的是提供一种工程机械控制器的电源保护电路，通过对电路的改进，能全面对电源及控制器进行保护，提高抗干扰能力及电路可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工程机械控制器的电源保护电路，包括前、后两级双向瞬时电压抑制二极管及一共模扼流圈与一电容组成的滤波电路，所述前、后两级双向瞬时电压抑制二极管的两端分别并接于电源输出的正、负两极上，所述滤波电路中的共模扼流圈并接于前、后两级双向瞬时电压抑制二极管之间，所述电容并接于后级双向瞬时电压抑制二极管与控制器之间。

上述技术方案中，瞬时电压抑制二极管(简称TVS)，在规定的反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，其工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压钳制到预定水平，从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏.当瞬时脉冲结束以后，TVS二极管自动回复高阻状态，整个回路进入正常电压.双向TVS可正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平，通常直流电源电路中所选用的单向TVS，仅在交流电源电路中采用双向TVS，而本实用新型在直流电源保护电路中运用了双向TVS，做到双向保护，当控制器端(感性负载)出现干扰时，利用双向TVS便可对电源起到保护.由共模扼流圈与电容组成的滤波电路，共模扼流圈也叫共模电感，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈，电源电流在两个绕组中流过时方向相反，产生的磁通量相互抵消，扼流圈呈现低阻抗，因而当共模干扰或噪声电流流经两个绕组时方向相同，产生磁通量同向相加，扼流圈呈现高阻抗，从而起到抑制共模干扰及电噪声的作用，与上述双向TVS类似，通常在直流电源电路中采用普通的电感即可滤除感性干扰，本实用新型中采用共模扼流圈替代普通电感，为电路提供双向保护，防止后级负载(控制器)发出的干扰.使用时，可以将本实用新型设为单独的电路模块连接于电源与控制器之间，也可以作为控制器的电路一部分，利用前、后两级双向TVS提供双级双向保护，提高电路的可靠性，同时TVS自我恢复功能，使工程机械在野外操业不受影响，省去维护人力成本.

进一步的技术方案是，包括一对对地保护电路，所述对地保护电路由一压敏电阻及一电容并联构成，两所述对地保护电路分别接于电源正、负极输出端与地之间。压敏电阻最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值″UN″时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。利用压敏电阻与电容的组合，抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的情形，同时在电源电路的正、负两极输出端上分别连接一该对地保护电路，提供双向保护。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、由于本实用新型由前、后两级双向瞬时电压抑制二极管及共模扼流圈、电容组成的滤波电路并联构成，利用双向瞬时电压抑制二极管双向钳制安全电压值，与以往保险丝相比，双向瞬时电压抑制二极管能自动回复，在电路电压恢复正常后，电路能自动回复工作，无需更换，适应工程机械的野外作业，省去维护人力成本；