[实用新型]车载电源抛负载瞬变脉冲抑制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种挖掘机电源抛负载防护装置，尤其是24V挖掘机运行过程中电瓶瞬间缺失产生的174V(350ms)高压防护。

背景技术

目前，公知挖掘机电控系统电源防护采用TVS管瞬间泄流防护电源抛负载，电路设计虽然简单，但存在如下矛盾：如果选择较低输出箝位电压，而TVS管瞬间承受脉冲功率过大，TVS管短路而烧毁电路板和车辆线束；为满足TVS瞬间脉冲功率参数，TVS选型箝位电压需要提高，却又达不到电源防护作用。如果全靠TVS管解决箝位电压与瞬间脉冲功率参数矛盾，目前TVS管生产工艺还达不到要求。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种车载电源抛负载瞬变脉冲抑制器，克服TVS管解决箝位电压与瞬间脉冲功率参数矛盾，既保留TVS瞬间脉冲功率防护，同时增加电路高压关断电路，解决了高压抛负载174V(350ms)问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其在电源入口连接防反的二极管D202，保护电源反接；

二极管D202负极分别连接高压防护电路、电阻R201、电阻R207、二极管D200负极、PMOS管Q203；

电阻R201分别与电阻R205、二极管D205负极连接，二极管D205与电容C200并联后接电源地；

电阻R205分别与电阻R200、R204连接，电阻R200与二极管D200正极连接，电阻R204分别与运算放大器U201正输入端、电阻R203连接，电阻R203接电源地；

电阻R207分别与运算放大器U201负输入端、电阻R206连接，电阻R206接电源地；

运算放大器U201正输入端通过电阻R202与运算放大器U201输出端连接，运算放大器U201输出端分别连接电阻R213、NMOS管Q200，PMOS管Q203与电阻R215连接，电阻R215接电源地；

PMOS管Q203的两端连接电阻R214，PMOS管Q203作为电源供电主回路。

高压防护电路采用双TVS管防护，即采用并联的二极管D204、D207。

本实用新型的有益效果是，当车辆正常工作过程中电平瞬间缺失导致电源系统抛负载情况下，保护车辆电控系统安全，提高了电控系统可靠性和电源安全性。本电源瞬变脉冲5b抑制器仅采用施密特触发器联合TVS管、稳压管、反向二极管和电阻原件，结构简单。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所采用的技术方案是：在电源入口连接防反二极管D202，保护电源反接。高压防护采用双TVS管(二极管D201和D207)防护，箝位电压范围40-50V，适当提高了TVS管箝位电压以满足TVS管瞬间脉冲功率参数要求，即采用泄流方式把一部分能量通过TVS管反向击穿流回电源地。箝位电压高于被保护电压部分采用施密特触发器进行保护，选用反压Vbe0 60V电流Icm 80A PMOS管Q203作为电源供电主回路，稳压管D205稳压10V经电阻R206和R207调节到运算放放大器U201正向电压为4.05V，当电源电压高于33V时，二极管D200和电阻R200、R204、R203分压电路使得运算放大器U201负输入端输入电压高于4.2V时，这时运算放大器输出端输出低电平，到NMOS管Q200栅极端(G)，NMOS管Q200关断，这时主供电回路PMOS管Q203栅极端(G)电位由上拉电阻R214上拉电压决定，即是PMOS管Q203输入端(S)电位，PMOS管Q203栅极端(G)与原极端(S)电位相等，PMOS管Q203关断，从而切断电流回路，保护被供电电路；当PMOS管Q203输入端(S)点位从高压降低到29V后，施密特触发器运算放大器U201负端输入电压降低到4V，运算放大器U201输出高电平10V到NMOS管Q200控制端(G)，NMOS管Q200原极(S)与漏极(N)导通，PMOS管Q203栅极端(G)电位由R215和R214分压决定，PMOS管Q203原极端(S)和栅极端(G)电压差大于PMOS管Q203导通电压，PMOS管Q203导通，主回路正常工作。车载电源抛负载瞬间高压抑制器保证整个电源瞬间高压过程电源输出端电压不会高于33V，从而达到了保护电源输出端后极电路的设计目的。

本车载电源抛负载瞬变脉冲5b抑制器通过了实验检测，并获得试验报告。同时该车载电源抛负载抑制器在实际上得到成功应用，目前已实际应用超过2000台，市场无一台监控器因高压抛负载烧毁，彻底解决了车载电源抛负载防护问题。