一种抗干扰能力较强的DC-DC变换器的制作方法

本发明涉及技术领域，具体是指一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器。

背景技术：

复杂电磁环境，即电子信息系统复杂电磁环境。复杂电磁环境包括雷击浪涌(1.2/50us雷击电压浪涌、8/20us雷击电流)、电磁脉冲emp干扰、±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌、emi噪声等多种电磁环境的叠加。dc-dc变换器，即转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。dc-dc变换器在工作的过程中，需要对复杂电磁环境具有抗干扰抑制能力，现有技术中的dc-dc变换器在将输入电压转换为固定电压输出的基础上，可实现对某一种电磁环境具有抗干扰抑制能力，如浪涌抑制或者emi滤波，不具备对复杂电磁环境抗干扰抑制的能力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器，具有防雷击、抗浪涌、抑制电磁脉冲干扰、emi滤波等多功能，可应用在复杂电磁环境中工作。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器，包括电连接在一起的雷击浪涌防护器、电磁脉冲防护器emp、浪涌抑制器、emi滤波器和电压转换电路，所述雷击浪涌防护器包括电连接在一起的压敏电阻、气体放电管g1、电感和tvs管smdj110ca，所述电磁脉冲防护器emp包括两个双向bv-smbt-15ca的tvs管，所述浪涌抑制器包括电连接在一起的tvs管smcj150ad3和d4、mos管以及浪涌抑制芯片，所述emi滤波器包括电连接在一起的共模电感、差模电感、x滤波电容和y滤波电容，所述电压转换电路包括电连接在一起的电源控制芯片、变压器、mos管和反馈环路。

优选的，所述雷击浪涌防护器。能够对1.2/50us的雷击电压浪涌和8/20us雷击电流进行泄放。

优选的，所述电磁脉冲防护器emp能够对2.5/23ns的电磁脉冲进行抑制。

优选的，所述浪涌抑制器能够对±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌抑制，将输出电压抑制在36v以内。

优选的，压敏电阻选用14d121k型号，且设有r1、r2、r3三个，气体放电管g1选用bx091n型号。

本发明与现有技术相比的优点在于：具有防雷击浪涌、抑制电磁脉冲干扰、抑制±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌、具有emi滤波等多种功能，可应用在复杂电磁环境中。

附图说明

图1是本发明一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器的雷击浪涌防护器电路图。

图2是本发明一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器的电磁脉冲防护器emp电路图。

图3是本发明一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器的浪涌抑制器电路图。

图4是本发明一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器的emi滤波器电路图。

图5是本发明一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器的电压转换电路电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

一种抗干扰能力较强的dc-dc变换器，包括电连接在一起的雷击浪涌防护器、电磁脉冲防护器emp、浪涌抑制器、emi滤波器和电压转换电路，所述雷击浪涌防护器包括电连接在一起的压敏电阻、气体放电管g1、电感和tvs管smdj110ca，所述电磁脉冲防护器emp包括两个双向bv-smbt-15ca的tvs管，所述浪涌抑制器包括电连接在一起的tvs管smcj150ad3和d4、mos管以及浪涌抑制芯片，所述emi滤波器包括电连接在一起的共模电感、差模电感、x滤波电容和y滤波电容，所述电压转换电路包括电连接在一起的电源控制芯片、变压器、mos管和反馈环路。

如说明书附图1所示，所述雷击浪涌防护器：雷击浪涌防护包括压敏电阻r1、r2、r3(14d121k)，气体放电管g1(bx091n)，电感，tvs管smdj110ca，压敏电阻r1用于泄放差模雷击浪涌，压敏电阻r2、r3和气体放电管g1，用于泄放共模雷击浪涌；

在dc-dc变换器正常工作时，输入端的电压小于压敏电阻的压敏电压，压敏电阻呈高阻态，在输入端过共模雷击浪涌时，雷击浪涌的电压大于压敏电阻r2或r3的压敏电压，压敏电阻r2或r3呈现低阻态，压敏电阻r2或r3导通，进而气体放电管两端的电压大于击穿电压，气体放电管导通，泄放共模雷击浪涌，将电压箝位在200～300v左右。同理，在输入端过差模雷击浪涌时，压敏电阻r1导通，泄放差模雷击浪涌；

d1为双向tvs管，smdj110ca，用于进一步箝位输出的浪涌电压，箝位后的电压在100v左右；

电感l1用于阻碍电路中电流突变；

能够对1.2/50us的雷击电压浪涌和8/20us雷击电流进行泄放，使雷击浪涌能量通过大地瞬间泄放，将输出电压降低在某一电压范围内，反应速度为us级。

根据国标gb/t17626-5中规定，1.2/50us雷击电压浪涌、8/20us雷击电流根据不同的防护等级，雷击电压浪涌的电压峰值和雷击电流的电流峰值不同，以3级雷击浪涌防护为例，雷击电压浪涌的电压峰值为2kv，雷击电流的电流峰值在1ka。

如说明书附图2所示，所述电磁脉冲防护器emp电路包括两个双向tvs管，bv-smbt-15ca，用于箝位电路中输入的ns级电磁脉冲，bv-smbt-15ca的tvs管可以将其后端输出的电压箝位在15v左右。能够对2.5/23ns的电磁脉冲进行抑制，对输出电压进行箝位，反应速度为ns级。

如说明书附图3所示，所述浪涌抑制器主要包括tvs管d3和d4(smcj150a)，mos管和浪涌抑制芯片，主要工作原理是，电路中输入±600v/10us过压尖峰时，tvs管d3和d4导通，通过d3和d4对地泄放掉大部分能量，将电压箝位在150v左右，然后通过浪涌控制芯片控制mos管处于不完全导通状态，将其后端输出电压箝位在36v左右；

在电路中输入80v/50ms的过压脉冲时，同上，通过浪涌控制芯片控制mos管处于不完全导通状态，浪涌抑制器将输出电压箝位在36v左右，保证emi输出电压稳定；

浪涌抑制器能够对±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌抑制，将输出电压箝位在某一电压范围内，通常浪涌抑制器能够在±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌输入时，将输出电压抑制在36v以内。

如说明书附图4所示，emi滤波器包括共模电感、差模电感、x滤波电容和y滤波电容，用于滤除电压转换电路输入端的emi噪声干扰，能够抑制电路中的电磁干扰。

如说明书附图5所示，电压转换电路主要包括电源控制芯片、变压器、mos管和反馈环路，电源控制芯片根据当前电压和控制输出电压的差值生成pwm控制信号，控制mos管导通时间，进而控制变压器充放电的时间，使得当前输出电压满足控制输出电压。

电压转换电路用于将电路正常工作状态下的输入电压转换为固定输出电压。

具有防雷击浪涌、抑制电磁脉冲干扰、抑制±600v/10us过压尖峰和80v/50ms过压浪涌、具有emi滤波等多种功能，可应用在复杂电磁环境中。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。