[发明专利]能量处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种能量处理系统及方法。

背景技术

在通信设备中，系统设备由直流供电电源供电，直流供电电源关断和开启一般采用金属氧化物半导体场效应管MOSFET(简称MOS)。由于直流供电电源要实现防反接，故MOS管要实现防反功能。另外，直流供电电源一般外接电容，故MOS管要实现缓启动，MOS管通过缓启动缓慢开启MOS管给电容充电，实现MOS可靠开启。

自然界产生雷击时，雷击或雷击产生的感应雷浪涌会直接加在直流供电电源上的防反和缓启MOS管上，由于雷击浪涌产生的能量很大，过大的雷击浪涌能量会损坏MOS管，因此，直流供电电源必须做雷击浪涌防护，以保护防反缓启MOS管不会损坏。

保护防反缓启MOS管不损坏的常用方案有二种：

方案一：直流供电电源输入端加单级防护和MOS上加防护方案，图1是相关技术中直流供电电源输入端加单级防护和MOS上加防护方案的电路图，如图1所示，该方案为：

当雷击浪涌加在直流供电电源时，因雷击浪涌能量高，尖峰电压高，超出防护器件TVS VD1、VD2动作电压，TVS VD1、VD2对雷击浪涌能量进行钳位吸收，降低防反VT1MOS管、缓启VT2MOS管两端的尖锋电压，使尖峰电压降至MOS管安全工作范围内。VD1、VD2在雷击浪涌发生时起到保护作用，确保MOS管在雷击浪涌发生时正常工作。

直流供电电源一般输入范围在-36V～-72V，这个范围内直流供电电源要正常工作，防护器件VD1和VD2不能动作，这样VD1和VD2只能选择72V以上TVS。用72V以上TVS，直流供电电源发生雷击浪涌时，TVS箝位电压高，TVS两端残压高，使得防反缓启MOS VT1和VT2只能选择200V以上MOS管，200V以上MOS管体积大，内阻大，热耗高，耐压高，成本高等问题。

方案二：直流供电电源输入端加双级防护和MOS上加防护方案，图2是相关技术中直流供电电源输入端加双级防护和MOS上加防护方案的电路图，如图2所示，该方案为：

当雷击浪涌加在直流供电电源时，因雷击浪涌能量高，尖峰电压高，超出防护器件TVS VD1、VD2，压敏电阻RV1动作电压，VD1、RV1、VD2对雷击浪涌能量进行钳位吸收，降低防反VT1MOS管、缓启VT2MOS管两端的尖锋电压，使尖峰电压降至MOS管安全工作范围内。VD1、RV1、VD2在雷击浪涌发生时起到保护作用，确保MOS管在雷击浪涌发生时正常工作。

直流供电电源一般输入范围在-36V～-72V，这个范围内直流供电电源要正常工作，防护器件VD1、RV1、VD2不能动作，这样VD1、RV1、VD2只能选择72V以上TVS和压敏。用72V以上TVS和压敏，直流供电电源发生雷击浪涌时，TVS和压敏箝位电压高，使得防反缓启MOS VT1和VT2只能选择200V以上MOS管，200V以上MOS管体积大，内阻大，热耗高，耐压高，成本高。

上述两种方案都只能在雷击浪涌大于72V以上才动作，且动作后的残压高，防反缓启MOS管只能选择200V以上MOS。选择200V的MOS管体积大，内阻大，热耗高，耐压高，成本高。

针对相关技术中的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种能量处理系统及方法，以至少解决相关技术中雷击浪涌防反单元和缓启单元残压高的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种能量处理系统，包括：防止直流供电电源反接的防反单元，用于直流供电电源缓启动的缓启单元，能量转移单元和第一浪涌防护单元；能量转移单元的原边，与防反单元，缓启单元依次连接于直流供电电源，用于在直流供电电源发生雷击浪涌的情况下，将雷击浪涌能量转移给能量转移单元的副边；第一浪涌防护单元，与能量转移单元的副边连接，用于消耗转移到副边的雷击浪涌能量。

优选地，第一浪涌防护单元包括：第一防护器件，与副边连接，用于消耗部分或者全部转移到副边的雷击浪涌能量；整流存储器件，与第一防护器件并联连接，用于将流经副边的交流电流分流至整流存储器件所在支路的交流电流整流为直流电流后，进行能量存储；消耗器件，与整流储能器件连接，用于消耗整流存储器件存储的能量。

优选地，第一防护器件为瞬态抑制二极管TVS；消耗器件为电阻。

优选地，第一浪涌防护单元还包括：第二防护器件，与消耗器件并联，用于消耗整流存储器件存储的能量。