[实用新型]双电源及输入直流浪涌保护模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用有源器件对过高瞬态浪涌电压进行跟踪并抑制的直流浪涌保护模块，用于飞机、舰船、车辆等领域直流用电设备的电源输入保护。 

背景技术

在飞机、舰船、车辆等领域直流供电系统中，很多关键设备均采用了余度供电，以保障设备可靠安全工作。通常的余度电源选择是通过并联两个或多个肖特基二极管实现，但是二极管正向导通压降较大，在大电流下增加系统功耗并产生过多的热量。另外，由于发动机起动、开关或者负载接入切换等原因，容易产生过压电涌。特别地，在多电源系统中，由于电源切换原因，也容易产生过压或欠压电涌。如果不有效抑制过高的瞬态浪涌电压，会损伤用电设备电子器件。浪涌保护模块位于用电设备电源输入前端，当过压浪涌发生时能将电压钳位在用电设备允许的输入电压范围内。 

通常有五种方法来获得浪涌保护。一是采用串联大功率电阻及并联瞬态电压抑制二极管使直流电压稳定在瞬态电压抑制二极管所钳位的电压上；二是采用过压保护单元及欠压保护单元监测电源输入端电压控制电子开关的通断，从而达到浪涌电压保护的目的；三是通过下游的直流转换器的使能引脚对结型场效应晶体管的栅极施加偏压，使源极输出电压约等于栅极电压达到浪涌保护的目的；四是采用多级浪涌钳位电路级联的方式，将大功率应用场合下过高的浪涌电压钳位到所允许的电压范围；五是采用多谐振荡电路及倍压整流电路等保证场效应管栅极电压与输出电压的差值能使场效应管始终处于导通状态，并使场效应管源极电压略低于栅极电压，从而达到抑制浪涌电压 的目的。然而第一种情况串联大功率电阻会额外损耗系统大量的功耗且产生大量的热量，不适合于大功率应用场合；第二种情况在过压时关闭电源输出，使下游设备在过压浪涌产生时产生瞬时掉电，需增加大容量储能电容来保证下游设备的连续工作；第三种情况引入了外部其它设备来提供偏压，不利于产品的独立工作；第四种情况采用级联方式应用于大功率电路中，产品体积较大，增加了器件数量，降低了可靠性；第五种情况采用的振荡电路及通过多二极管及电容组成的倍压整流电路，电路复杂，且使用器件较多，使产品体积较大。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于克服上述现有技术中二极管或选择电路压降大、浪涌保护电路功耗高、体积大、可靠性低及模块化程度低等不足，而提供一种具有双电源输入通道，一个电源输出通道，采用有源器件对过高瞬态浪涌电压进行跟踪并抑制的双电源及输入直流浪涌保护模块。 

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

一种双电源及输入直流浪涌保护模块，它包括壳体封装和安装在壳体封装内的双路电源选择电路及浪涌保护电路； 

所述双路电源选择电路包括分别串联于第一、二电源输入端的第一、二输入场效应管及分别并联于第一、二输入场效应管的第一、二压差监控电路，其中，所述第一输入场效应管的源极和第一压差监控电路的第一输入端连接第一电源的一输入端，所述第二输入场效应管的源极和第二压差监控电路的第一输入端均连接第二电源的一输入端；所述第一、二压差监控电路的第二输入端及第一、二输入场效应管的漏极连接浪涌保护电路的输入端； 

所述浪涌保护电路包括大功率场效应管电路、基准电源电路、电压放大电路、电压钳位电路及保护电路；所述第一、二压差监控电路的第三输入端连接的电压放大电路的输出端，第一、二压差监控电路的输出端连接第一、二输入场效应管的栅极。 

根据上述实用新型的一种优选实施方式，其中，所述大功率场效应管电路的漏极连接电源输入端，其源极连接电源输出端，其栅极连接于电压钳位电路的输出端；所述基准电源电路的输入端连接电源输出端，所述基准电源电路的输出端连接电压放大电路的输入端，所述基准电源电路的另一输出端连接输入电源负端；所述保护电路的一端连接大功率场效应管电路的栅极和电压钳位电路的输出端，其另一端接大功率场效应管电路的源极；所述电压放大电路的输出端连接电压钳位电路的输入端和第一压差监控电路、第二压差监控电路的第三输入端，为电压钳位电路及大功率场效应管的栅极提供驱动电源。 

根据上述实用新型的一种优选实施方式，其中，所述电压放大电路包括有源电压增益放大驱动芯片及相关的电阻、电容、电感及二极管，产生下级电路所需的驱动电源。 

根据上述实用新型的一种优选实施方式，其中，所述电压钳位电路包括电阻、稳压二极管；其中，所述电阻的一端接电压放大电路的输出端，其另一端接稳压二极管的一端和大功率场效应管电路的栅极，所述稳压二极管的另一端连接电源负端，在浪涌发生时有效钳位大功率场效应管电路的源极浪涌输出电压。