[发明专利]一种开关模式的28V直流系统浪涌抑制及差模噪声抑制电路

说明书

本发明提供一种开关模式的28V直流系统浪涌抑制及差模噪声抑制电路，具体包括：浪涌检测和高频斩波降压电路；当供电电源电压在正常范围内时，浪涌检测控制电子开关保持导通，用电设备正常供电；当电源出现浪涌，电压超出正常范围时，浪涌电压检测电路控制电子开关立即开始高频斩波，并配合电感及电容的储能作用来调节输出电压，防止浪涌电压对用电设备造成冲击，达到保护用电设备的目的。本发明的有益效果是：该电路结构简单、输入、输出电容及功率电感布置成π形滤波器，对供电线中特定频率点以上的差模噪声抑制作用明显。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种开关模式的28V直流系统浪涌抑制及差模噪声抑制电路。

背景技术

28V直流电源是最早使用在飞机上的一种电源。其额定电压为28V，稳态变化范围18～36V。在航空28V直流电源中要求用电负载能够承受80V/50ms的过压浪涌。电压浪涌多发生于大发电机开关、发动引擎启停、负载瞬变等情况下，如突卸或突加负载会引起发电机汇流条电压短时升高或下降，从而产生过压浪涌，这些浪涌电压通常出现在配电总线处。浪涌电压大大地超过稳态电源电压，当它袭击到用电设备上时，往往造成误操作和设备的损坏，可能使整个系统停顿、通信中止。

常用的浪涌抑制方法是在电源输入端并联电压箝位器件，如瞬态电压抑制二极管、压敏电阻、放电管等，正常情况下，电源电压的波动范围低于箝位器件的动作电压，箝位器件无反应，相当于开路，对电路没有影响；当电源出现浪涌时，浪涌电压高于箝位器件的动作电压，箝位器件快速导通，吸收浪涌电压的能量，将电源电压限制在安全范围内，从而起到保护用电设备的作用。另外一种是在电源输入线上串联电压箝位器件，如NMOS场效应管或IGBT等。当输入电压在正常范围内，串联箝位器件在控制芯片的驱动下完全开通，相当于低阻抗通路，当电源出现浪涌时，控制芯片立即动作，降低驱动电压或驱动电流，使NMOS或IGBT处于线性工作区间，承受浪涌电压，以保证用电设备在安全电压下工作。

由于电压箝位器件是对浪涌电压的能量进行吸收，而某些特定用电设备的电源浪涌能量很大，箝位器件导通时流过的电流往往达到几十甚至几百安培以上，瞬间承受的功耗在几千瓦到上万瓦。因此功率偏小的器件很容易损坏，不能起到正常保护作用。而大功率器件价格偏高，体积也较大，有时会受用电设备内部空间、高度等限制，应用受到一定制约；即使能用，也因为经常承受大功率浪涌冲击，会加快器件老化，工作一定时间后，性能和可靠性下降，保护能力减弱，导致自身和用电设备都可能受浪涌冲击而损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种开关模式的28V直流系统浪涌抑制及差模噪声抑制电路，为了避免浪涌抑制器件受到大功率的浪涌冲击，不采用并联或串联吸能的方式，而是采用一个高频斩波降压电路来调节输出电压。本发明所述的一种开关模式的28V直流系统浪涌抑制及差模噪声抑制电路，具体包括：

浪涌检测和高频斩波降压电路；所述浪涌检测还与所述高频斩波降压电路电性连接，用于实时监测输入及输出电压，并控制高频斩波降压电路的触发频率及占空比；

所述浪涌检测由可编程数字控制器DSP及其相关的外围器件组成；所述高频斩波降压电路包括：电源、输入电容C1、输出电容C2、功率电感L、二极管D和高速电子开关Q、输入端分压电阻R1、输入端分压电阻R2、输出端分压电阻R3、输出端分压电阻R4和用电设备；

所述输入电容C1并联接入所述电源两端；所述输入分压电阻R1的一端接所述电源正极，所述输入分压电阻R1的另一端接所述输入分压电阻R2的一端；所述输入分压电阻R2的另一端接所述电源的负极；所述电源正极还与所述高速电子开关Q的漏极相连；所述高速电子开关Q的源极接所述功率电感L的一端；所述功率电感L的一端还与所述二极管D的阴极相连；所述二极管D的阳极与所述电源负极相连；所述功率电感L的另一端与所述输出电容C2的一端和所述输出端分压电阻R3的一端相连；所述输出电容C2的另一端接所述电源负极；所述输出端分压电阻R3的另一端与所述输出端分压电阻R4的一端相连；所述输出端分压电阻R4的另一端与所述电源负极相连；所述用电设备并联接在所述输出电容C2的两端。