[实用新型]一种直流浪涌电压冲击电流抑制综合保护模块

说明书

一种直流浪涌电压冲击电流抑制综合保护模块，包括瞬态保护电路、场效应晶体管、电流采集电路、控制电路和反馈电路，瞬态保护电路通过场效应晶体管连接到电流采集电路，外部输入电压Vin连接到瞬态保护电路，电流采集电路输出的电压作为综合保护模块的输出电压Vout；输出电压依次通过反馈电路、控制电路后连接到场效应晶体管，控制电路还分别连接到瞬态保护电路和电流采集电路。本方案同时具备浪涌电压和冲击电流抑制功能，可以同时抑制浪涌电压和冲击电流；冲击电流抑制电路未使用热敏电阻，不会因为飞机机载电子设备工作环境的温度变化导致阻抗的变化；且本模块体积小、重量低、功耗低，冲击电流抑制时间和大小限制值可调节。

技术领域

本实用新型涉及电路保护领域，特别涉及一种直流浪涌电压冲击电流抑制综合保护模块。

背景技术

飞机的机载电子设备在供电系统不可预估的意外而短暂处于失控状态，或者飞机系统中机载电子负载切换、发动机起动、转速变换、汇流条转换等引起的干扰，使供电产生超出正常的过压/欠压浪涌脉冲，机载电子设备不加保护抑制电路，过高的瞬态浪涌电压会导致机载电子设备的电子器件损坏或失效。飞机机载电子设备二次电源变换电路中会采用大容值的蓄能电容做储能、稳压，在设备开机上电的瞬间，电容电压不能突变，会产生一个很大的充电电流，即冲击电流，冲击电流时间虽然较短，如果不加保护处理，冲击电流会缩短电容及设备中其它部件的使用寿命，也会影响电源网络中其它设备，造成同一供电电源网络中设备的瞬间电压降低，形成干扰，极大降低飞机机载电子系统的机载电子安全性和可靠性。

飞机供电电源的80V/100 mS、80V/50mS、50V/50mS的浪涌电压脉冲，机载电子设备额定功率低，采用串联功率电阻、并联瞬态抑制二极管实现保护限制，过压浪涌发生时，功率电阻吸收能量，瞬态抑制二级管释放能量到大地；欠压浪涌发生时，输出电压跟随电源的输入。功率电路一直串联在电源回路中，电源在功率电阻上有一定量值功率损耗，降低电源转换的效率，功率电阻的电压差也会降低电源模块的实际输入范围；在过电压浪涌发生时，电源输入电流陡然增大，对供电网络也会产生影响。

目前航空领域，机载电子设备的供电输入端广泛采用直流浪涌抑制器进行瞬态浪涌抑制，保证输出电压使用维持在设备允许的供电范围内，超出正常供电部分的电压能量被浪涌保护器转化为热能吸收掉，欠压浪涌发生时，输出电压跟随电源的输入，但是此直流浪涌抑制器无冲击电流抑制功能，需要额外设计冲击电流抑制电路，机载电子设备限制冲击电流的简单常用方法是在设备电源输入端串联一只NTC热敏电阻，在设备冷启动时，NTC热敏电阻呈现高阻抗，将使冲击电流降低得到限制；当电流的热效应使NTC热敏元件的温度升高，NTC电阻阻值急剧下降，设备的冲击电流限制作用会较小。同时NTC热敏电阻在热态下的阻抗并不是零，会产生一定功率损耗，从而影响系统的运行效率；飞机机载电子设备工作环境到为-55⁰C-70⁰C，NTC热敏元件的选用限制要求高，如果NTC热敏元件与设备的电源阻抗不匹配，设备在低温起动时，NTC热敏电阻的上电初始电阻较大，可能导致设备无法正常启动进入工作状态，增加设机载电子设备的故障率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供了一种直流浪涌电压冲击电流抑制综合保护模块，同时具备浪涌电压和冲击电流抑制的综合保护模块，且未使用NTC热敏电阻，并且体积小和、重量低、功耗低，冲击电流抑制时间和大小限制值可调节，解决了上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种直流浪涌电压冲击电流抑制综合保护模块，包括瞬态保护电路、场效应晶体管、电流采集电路、控制电路和反馈电路，所述瞬态保护电路通过场效应晶体管连接到电流采集电路，外部输入电压Vin连接到瞬态保护电路，电流采集电路输出的电压作为综合保护模块的输出电压Vout；

输出电压依次通过反馈电路、控制电路后连接到场效应晶体管，所述控制电路还分别连接到瞬态保护电路和电流采集电路。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述瞬态保护电路包括瞬态抑制二极管，吸收直流浪涌电压的尖峰。