一种简易的电源防浪涌方法与流程

本发明属于电源及信号防浪涌损坏的领域，该方法适用于电路设计当中防浪涌的应用场合。

背景技术：

在电路设计当中电源及信号的防浪涌损坏是提高恶劣环境抗干扰能力的必要手段，如果缺少这一环节，那么电路在长期工作当中遇到感性负载或者雷电、其它形式的电磁能量冲击时，必然出现被这种瞬间能量烧坏、无法工作的情况，所以防浪涌损坏日益成为在电路设计当中必须考虑的一个重要环节。

目前防浪涌设计主要有两大类：第一使用专业的厂家推出的防浪涌模块，虽然防浪涌效果好，但是原理复杂，占有过大体积并且价格昂贵，比如一个24v防浪涌模块可在2000元人民币以上，有的达5000元之多；第二使用单一的tvs管，比如p6kexx(c)a、saxx(c)a、1.5kexx(c)a、smajxx(c)a、smbjxx(c)a、smcjxx(c)a、p6smbxxa等，优、缺点和前述刚好相反，原理简单、占用体积小、价格便宜，能够具有一定的浪涌防护作用，但是防浪涌的功率有限，当出现超过其功率的浪涌时就会被烧坏，从而无法起到保护作用。

和相似专利的本质区别：

经过专利查询，公开(公告)号(cn109546634a)专利《一种具有抗浪涌电压的复合宽频滤波电路》也使用了并联两个tvs管的手段，但该专利并非使用并联后的tvs管而是前端的压敏电阻来消耗浪涌的大部分能量，该两个管子只是起到电压钳位作用，见【0026】中的“压敏电阻回路101用于消耗浪涌电压的大部分能量，抑制宽度较大的浪涌电压，效果较好”陈述，以及【0027】中的“压敏电阻回路101能够消耗浪涌电压的大部分能量，避免瞬态抑制二极管d1、d2击穿，使得瞬态抑制二极管d1、d2能够长期稳定工作，能够将电压完全稳定至二极管d1、d2的稳压值”陈述。

公开(公告)号(cn102611091a)专利《一种电子设备抗雷击浪涌试验的保护电路》也使用了并联三个tvs管(其中两个先串联再与另一个并联)的手段，同上一专利一样，该并联tvs环节和前端的压敏电阻结合使用，主要依靠前端压敏电阻吸收大部分能量以后进行简单钳位，否则该专利就不应该将压敏电阻置于并联tvs环节的前端而应该置于该环节的后端，见《权利要求书》3条款“压敏电阻标称压敏电压值高于瞬变抑制二极管箝位电压”陈述，以及《说明书》【0010】“本发明采用3级防护进行保护电子设备，第一级为压敏电阻，第二级为共模线圈和电容，第三级为瞬变抑制二极管”，“当浪涌信号进入电子设备时，首先利用压敏电阻进行保护，然后利用共模耦合器对波头电压产生一定的延迟，电容c1对电源电压起平滑作用，使瞬变抑制二极管把电压箝至在一定的范围内，从而更好地保护电子设备”两段陈述。

公开(公告)号(cn202978249u)专利《抗静电干扰和抑制输入浪涌电流电路》使用了并联一个压敏电阻以及一个气体放电管的手段，见《权利要求书》1条款“所述前级静电泄放电路包括一颗热敏电阻和一个气体放电管，所述热敏电阻和气体放电管并联形成第一节点和第二节点，所述第一节点和第二节点连接在直流电源两端”陈述，和本发明本质不同，并且和前两个专利类似，放置于tvs管前端，其目的一样，见《说明书》【0012】“所述前级静电泄放电路10包括一颗热敏电阻d14(10d39k)和一个气体放电管d22(bc301n-d)，所述热敏电阻d14和气体放电管d22并联形成第一节点a和第二节点b，所述第一节点a和第二节点b连接在直流电源两端。从而在受到高静电电压冲击时，前级静电泄放电路10可以快速导通，大电流泄放静电电压，把电位钳制在一个较低水平”陈述，【0014】“所述浪涌抑制电路30包括一个功率型ntc热敏电阻r78，所述后级静电泄放电路40包括一颗tvs管d21(smbj36a)”陈述，“从而所述浪涌抑制电路30可以在开机瞬间抑制输入浪涌电流。所述后级静电泄放电路40可以把较低静电等级的静电快速泄放”陈述，以及【0015】“采用功率型ntc热敏电阻能有效抑制浪涌电流”陈述。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种简单的电源防浪涌方法。

技术方案

一种简单的电源防浪涌方法，其特征在于：在电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的直流回路当中反向并联两个以上同型号的直流单向tvs管，其反向截止电压比直流额定电压高10～20％；其功率选取和额定电压的级别对应：额定电压±5vdc时的tvs功率选为3～5kw，±15vdc时的tvs功率选为15～20kw，±24v～±250vdc时的tvs功率选为30kw，220vac时的tvs功率选为15mw；tvs的并联个数可以随着浪涌功率的增大而扩展：±5vdc时可扩展二～三个，±15vdc时可扩展成三～四个，±24v～±250vdc及220vac时可扩展成四～六个。

一种简单的电源防浪涌方法，其特征在于：在电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的交流回路当中并联两个以上同型号的交流双向tvs管，其反向截止电压比直流额定电压高10～20％；功率选取和额定电压的级别对应：额定电压±5vdc时的tvs功率选为3～5kw，±15vdc时的tvs功率选为15～20kw，±24v～±250vdc时的tvs功率选为30kw，220vac时的tvs功率选为15mw；tvs的并联个数可以随着浪涌功率的增大而扩展：±5vdc时可扩展二～三个，±15vdc时可扩展成三～四个，±24v～±250vdc及220vac时可扩展成四～六个。

有益效果

本发明提出的一种简单的电源防浪涌方法，在原有的电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的直流(交流)回路当中反向(交流无“反向”)并联两个以上同型号的、反向截止电压满足前述电压裕量的、单向(交流双向)大功率(几～几十kw，最大15mw)tvs管。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、电路简单；

2、反应速度较压敏电阻和放电管快；

3、易于扩展；

4、性价比高，造价仅为防浪涌模块的1/20～1/50，而仅是1kw以下的tvs管的造价的10～20倍左右。

附图说明

图1本发明应用示意图：(a)直流电源场合，(b)交流电源场合；

图2具体实施例图：(a)直流24v电源场合，(b)交流220v电源场合。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

一种简易、高性价比的电源及信号防浪涌方法，并联同型号的：在原有的电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的直流(交流)回路当中反向(交流无“反向”)并联两个以上同型号的直流单向(交流双向)tvs管，其反向截止电压比直流额定电压(交流峰值电压)高10～20％左右；kw以上大功率的：管子功率在几～几十kw甚至mw级别，功率选取和额定电压的级别对应：额定电压±5vdc时的tvs功率选为3～5kw，±15vdc时的tvs功率选为15～20kw，±24v～±250vdc时的tvs功率选为30kw，220vac时的tvs功率选为15mw；并联数量可扩展的：tvs的并联个数可以随着应用场合浪涌功率的增大而扩展，使得耐受功率对应增加，比如±5vdc时可扩展二～三个，±15vdc时可扩展成三～四个，±24v～±250vdc及220vac时可扩展成四～六个；利用并联得到的功率容量直接泄放浪涌能量；在信号回路当中使用单只tvs，其功率按单只电源tvs管的功率缩小50～100倍估算；具体步骤如下：

本发明在原有的电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的直流(交流)回路当中反向(交流无“反向”)并联两个以上同型号、其反向截止电压比直流额定电压(交流峰值电压)高10～20％左右、直流单向(交流双向)大功率(额定电压±5vdc时的tvs功率选为3～5kw，±15vdc时的tvs功率选为15～20kw，±24v～±250vdc时的tvs功率选为30kw，220vac时的tvs功率选为15mw)、并联个数可以随着应用场合浪涌功率的增大而扩展(±5vdc时可扩展二～三个，±15vdc时可扩展成三～四个，±24v～±250vdc及220vac时可扩展成四～六个)的tvs管，当浪涌到来时，利用并联得到的功率容量将浪涌能量以其快速的反应时间快速泄放，实现对于后端电路负载的浪涌保护。在信号回路当中使用单只tvs，其功率按单只电源tvs管的功率缩小50～100倍估算。

实施例1：

本发明实施例1适用于直流+24v场合，所采用的装置见图2(a)。

参见图2(a)，在原有的电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的直流回路当中反向并联两个同型号、其反向截止电压30v、功率30kw的tvs管30kpa30a(深圳硕凯电子)，当浪涌到来时，利用并联得到的功率容量将浪涌能量以其快速的反应时间快速泄放，实现对于后端电路负载的浪涌保护。

实施例2：

本发明实施例2适用于交流220v场合，所采用的装置见图2(b)。

参见图1(b)，在原有的电源滤波器输出的或者滤波电容滤波后的交流回路当中并联两个同型号、其反向截止电压为300v、双向功率15mw的tvs管kb-300(深圳硕凯电子)，当浪涌到来时，利用并联得到的功率容量将浪涌能量以其快速的反应时间快速泄放，实现对于后端电路负载的浪涌保护。

本发明通过并联的tvs管来抑制浪涌，获得了预料不到的效果，解决了现有技术中浪涌的缺陷，通过n组实验，验证了其一致性。