[发明专利]带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源

说明书

本发明提供一种带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源，涉及单脉冲电源领域；其解决了现有高温单脉冲电源的过压保护和欠压保护效果不好，易造成电源损坏的问题；本发明电源主要由整流滤波电路、直流欠压保护电路、直流过压保护电路、控制IC、MOS管Q3和升压单元组成，其改进了直流欠压保护电路和直流过压保护电路。本发明对于直流欠电压防护的效果更好，其在输入欠压时，不给控制IC供电，在额定电压范围加大了给控制IC的供电电流，使产品在高温情况下也能可靠启动；本发明对于直流过压防护的效果更好，其采用稳压管加采样电阻的方式，在输入电压过压时，可在采样电阻上产生较大的电流，在高温下也能可靠工作。

技术领域

本发明涉及单脉冲电源领域，尤其是涉及一种带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源。

背景技术

高温单脉冲电源是一种在其输入端接入200～230Vdc的额定直流电压时，其会输出高电压、大电流的脉冲能量。这种电源工作环境温度高(最高可达225℃)、现场供电情况复杂(有其它各种设备需要各电压等级的交流/直流电压，交流电压范围：0～380Vac，直流电压范围：0～300Vdc)、输入端电缆长(可达10km)且与其它电缆混在一起。

当这种电源产品由于接线错误，或由于输入电缆之间绝缘层破损造成产品输入端接入了异常的直流电压时，如在输入反向直流电压(-600～0Vdc)、直流欠压(0～150Vdc)、直流过压(250～300Vdc)等情况下，产品将不能工作、且非常容易损坏，因此这种产品通常都需要增加对异常直流电压的防护功能。

图1提供了一种现有产品的直流保护电路，其工作原理如下：

对直流欠压的保护：通过采用电阻R5’、电阻R6’分压作为控制IC’的启动电压，当输入直流电压在0～150Vdc时，由于启动电压达不到控制IC’的启动电压门限，控制IC’不工作。但随着环境温度的升高，控制IC’的漏电流会越来越大，在环境温度225℃时，漏电流可以达到10mA左右。而R5’受体积、散热条件的影响，设计的电流值一般小于5mA，这就造成在高温环境下，输入端即使接入额定的直流工作电压，产品也不能工作。

对直流过压的保护：通过使用电阻R1’、电阻R2’对输入电压采样，如果输入端直流电压过高，采样电压将高于基准电压Vref，使Q1’关断，主电路不工作。但是在高温225℃的情况下，基准电压Vref会降低至常温的60％左右，同时三极管Q2’的漏电流变大，在输入电压未达到过压门限时，Q2’就会导通，拉低Q1’门极电压，使产品在额定电压下也不能正常工作。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源，解决现有高温单脉冲电源的过压保护和欠压保护效果不好，易造成电源损坏的问题。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种带直流过压保护的直流窗口式工作高温单脉冲电源，其特征在于，该电源包括整流滤波电路、直流欠压保护电路、直流过压保护电路、控制IC、MOS管Q3和升压单元，所述升压单元包括初级线圈和次级线圈，所述直流过压保护电路包括稳压管ZD1’、电阻R16、稳压管ZD4、电容C21、MOS管Q2、电阻R17’、电阻R19和MOS管Q1，所述稳压管ZD1’的正极连接整流滤波电路的正极输出端、负极通过电阻R16连接稳压管ZD4的正极，所述稳压管ZD4的负极连接整流滤波电路的负极输出端，所述电阻R17’与电阻R19串联后再并联在整流滤波电路的两个输出端之间，所述MOS管Q2的栅极连接到电阻R16与稳压管ZD4的正极之间、源极连接到整流滤波电路的负极输出端、漏极连接到电阻R17’与电阻R19之间，所述电容C21的一端连接MOS管Q2的栅极、另一端连接整流滤波电路的负极输出端，所述MOS管Q1的栅极连接到电阻R17’与电阻R19之间、源极连接到整流滤波电路的负极输出端、漏极连接到直流欠压保护电路。