[发明专利]一种瞬时过压保护电路

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，特别是涉及一种瞬时过压保护电路。

背景技术

TVS（Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器）是在稳压二极管工艺基础上发展起来的一种新产品，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10^-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通讯设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）等各个领域。

TVS常用于电路负载的电源输入接口，其作用为抑制瞬时过压，把电压箝位在负载的安全工作电压之下，从而保护负载内部的元器件。现有的瞬时过压保护电路如图1所示，TVS跨接在负载的电源输入接口。当外部瞬时过压进入电源输入接口时，TVS的电流急骤增加，电压V_P上升到TVS某一固定的箝位电压V_C，并保持在这一水平上。因此，将TVS的最大箝位电压V_C－MAX设置为小于负载的安全工作电压，从而一旦电源输入接口的瞬时过压超过TVS的最大箝位电压V_C－MAX时就会立刻被抑制为V_C，从而保护负载内部的元器件免受瞬时过压的损害。

但是，上述电路中当输入电源输入接口的瞬时过压导致流过TVS的电流超过TVS的电流设计极限时，TVS将出现故障，其中最为常见、影响最大的是短路故障。当电路出现短路故障时TVS将短接电源输入接口的两端，即短接负载的绝大部分供电电流，从而减少负载的供电电流，影响负载的性能，导致负载不能正常工作。

发明内容

本发明实施例提供了一种瞬时过压保护电路，以解决当TVS出现短路故障时，使负载的供电电流减少，影响负载的性能，导致负载不能正常工作的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种瞬时过压保护电路，包括：基本保护支路和负载；其中，所述基本保护支路包括串联在一起的第一保险元件和第一瞬态电压抑制器TVS；所述第一保险元件未与所述第一TVS连接的一端与所述负载的电源输入接口的正极连接；所述第一TVS未与所述第一保险元件连接的一端与所述负载的电源输入接口的负极连接；当输入所述电源输入接口的瞬时过压导致流过所述第一TVS的电流超过所述第一TVS的最大反向脉冲峰值电流，致使流过所述第一保险元件的电流超过所述第一保险元件的额定电流时，所述第一保险元件熔断使所述基本保护支路断开。

优选地，所述瞬时过压保护电路还包括备用保护支路和控制开关；其中，所述控制开关与所述备用保护支路串联，串联后的所述控制开关与所述备用保护支路、与所述基本保护支路并联；所述控制开关未与所述备用保护支路连接的一端与所述负载的电源输入接口的正极连接；所述备用保护支路未与所述控制开关连接的一端与所述负载的电源输入接口的负极连接；当所述第一保险元件熔断使所述基本保护支路断开时，所述控制开关闭合，导致所述备用保护支路导通，通过所述备用保护支路进行所述负载的瞬时过压保护；当所述第一TVS处于反向截止状态或者所述第一TVS处于反向击穿状态时，所述控制开关断开，导致所述备用保护支路断开。

优选地，所述备用保护支路包括串联在一起的第二保险元件和第二TVS，所述第二保险元件未与所述第二TVS连接的一端与所述控制开关连接；所述第二TVS未与所述第二保险元件连接的一端与所述负载的电源输入接口的负极连接。

优选地，所述瞬时过压保护电路还包括告警支路，所述告警支路包括连接在一起的告警指示元件和告警驱动元件，所述告警驱动元件的第一端与所述告警指示元件相连，所述告警驱动元件的第二端与所述第一TVS相连；所述控制开关还设置有与所述告警驱动元件相连的控制端，所述告警驱动元件的第三端通过所述控制端与所述控制开关相连；当所述第一保险元件熔断使所述基本保护支路断开时，所述告警驱动元件控制所述控制开关闭合，并驱动所述告警指示元件发出告警。