一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法

摘要

本发明公开了一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法，属于供电控制领域。本发明的一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法，可有效对负载端产生的正向或反向冲击电压进行箝位，能够根据产品性能要求设置电压阈值，将超出阈值的双向高压尖峰吸收在可调范围内，有效缓解了该高压冲击对于产品电性能的影响，提高产品的可靠性。本发明可对具有高压输出电源产品负载端的双向尖峰电压进行吸收，缓解了高压冲击对于产品电性能的影响。

说明书

技术领域

本发明属于供电控制领域，尤其是一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法。

背景技术

对于具有高压输出的DC/DC变换器，若其负载端存在极性未知的高压尖峰，将对电源产品造成较大冲击甚至破坏电源产品的正常运行，现有的电源产品通常采用RC或RCD吸收电路对输出端高压尖峰进行抑制，该电路可对瞬时尖峰进行吸收，但对于高压尖峰产生的能量抑制效果较弱。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路，包括第一开关二极管D1和第二开关二极管D2，第一开关二极管D1的负极连接有第一稳压管Z1的负极，第一稳压管Z1的正极同时连接有第一电极R1和第二电极R2的一端，第一电极R1的另一端同时连接第三稳压管Z3的负极和第一N型MOS管Q1的G极，第一N型MOS管Q1的S极同时连接第二N型MOS管Q2的S极、第三稳压管Z3的正极和第四稳压管Z4的正极，第一N型MOS管Q1的D极连接第一开关二极管D1的正极；第二电极R2的另一端同时接第三电极R3的一端，第四稳压管Z4的正极，第三电极R3的另一端同时连接有第二稳压管Z2的正极和第四电极R4的一端，第四电极R4的另一端同时接有第四稳压管Z4的负极和第二N型MOS管Q2的G极，第二稳压管Z2的负极接有第二开关二极管D2的负极，第二开关二极管D2的正极接有第二N型MOS管Q2的D极；第一开关二极管D1的正极和第二开关二极管D2的正极同时还作为负载端电压输入。

进一步的，第一N型MOS管Q1连接有寄生的第一反并联二极管D3。

进一步的，第一反并联二极管D3的正极连接有第一N型MOS管Q1的S极，第一反并联二极管D3的负极连接有第一N型MOS管Q1的D极。

进一步的，第二N型MOS管Q2连接有寄生的第二反并联二极管D4。

进一步的，第二反并联二极管D4的正极连接有第二N型MOS管Q2的S极，第二反并联二极管D4的负极连接有第二N型MOS管Q2的D极。

进一步的，第一电容C1与第三稳压管Z3并联设置。

进一步的，第二电容C2与和第四稳压管Z4并联设置。

进一步的，第三稳压管Z3、第四稳压管Z4的取值使得第一N型MOS管Q1和第二N型MOS管Q2中的MOS管能够饱和导通。

一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路的双向吸收方法，

将第一开关二极管D1的正极和第二开关二极管D2的正极连接负载端电压；

当负载端电压突变且产生较大尖峰电压时，若第一开关二极管D1的正极处的电位高于第二开关二极管D2的正极处的电位且高于阈值电压时，第一开关二极管D1导通，第一稳压管Z1及第三稳压管Z3反向击穿，由于第三稳压管Z3两端电压也为第一N型MOS管Q1的栅极源极两端电压，则第一N型MOS管Q1导通，电流从第一开关二极管D1的正极处经第一N型MOS管Q1、第二反并联二极管D4流至第二开关二极管D2的正极处，第一开关二极管D1的正极、第二开关二极管D2正极两点间电位箝位至第一N型MOS管Q1、第二反并联二极管D4的导通压降；

若第二开关二极管D2正极电位高于第一开关二极管D1正极且高于阈值电压时，第二开关二极管D2导通、第二稳压管Z2及第四稳压管Z4反向击穿，由于第四稳压管Z4两端电压也为第二N型MOS管Q2的栅极源极两端电压，则第二N型MOS管Q2导通，电流从第二开关二极管D2正极经第二N型MOS管Q2、第一反并联二极管D3流至第一开关二极管D1正极，第一开关二极管D1正极、第二开关二极管D2正极间电位箝位至第二N型MOS管Q2、第一反并联二极管D3的导通压降。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路及吸收方法，可有效对负载端产生的正向或反向冲击电压进行箝位，能够根据产品性能要求设置电压阈值，将超出阈值的双向高压尖峰吸收在可调范围内，有效缓解了该高压冲击对于产品电性能的影响，提高产品的可靠性。本发明可对具有高压输出电源产品负载端的双向尖峰电压进行吸收，缓解了高压冲击对于产品电性能的影响。

附图说明

图1为本发明的具体应用实例的电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明的一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路，具体应用实例如图1所示，图中A，B两点可作为任意产生高压尖峰的两个节点，所提电路设置在高压尖峰电压两节点之间，该电路由以下元器件组成，下面针对电路中各个元器件的功能进行说明：

一种响应可调的高压尖峰双向吸收电路，包括第一开关二极管D1和第二开关二极管D2，第一开关二极管D1的负极连接有第一稳压管Z1的负极，第一稳压管Z1的正极同时连接有第一电极R1和第二电极R2的一端，第一电极R1的另一端同时连接第三稳压管Z3的负极和第一N型MOS管Q1的G极，第一N型MOS管Q1的S极同时连接第二N型MOS管Q2的S极、第三稳压管Z3的正极和第四稳压管Z4的正极，第一N型MOS管Q1的D极连接第一开关二极管D1的正极；第二电极R2的另一端同时接第三电极R3的一端，第四稳压管Z4的正极，第三电极R3的另一端同时连接有第二稳压管Z2的正极和第四电极R4的一端，第四电极R4的另一端同时接有第四稳压管Z4的负极和第二N型MOS管Q2的G极，第二稳压管Z2的负极接有第二开关二极管D2的负极，第二开关二极管D2的正极接有第二N型MOS管Q2的D极；第一开关二极管D1和第二开关二极管D2的正极同时还作为负载端电压输入；

第一N型MOS管Q1连接有寄生的第一反并联二极管D3，第二N型MOS管Q2连接有寄生的第二反并联二极管D4；

第一电容C1与第三稳压管Z3并联设置，第二电容C2与和第四稳压管Z4并联设置；

其中，第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、第三稳压管Z3、第四稳压管Z4的稳压值也确定了本电路中的阈值电压，第三稳压管Z3、第四稳压管Z4的取值使得第一N型MOS管Q1和第二N型MOS管Q2中的MOS管能够饱和导通。

本发明的工作机理为：

当A、B点间电压突变且产生较大尖峰电压时，若A点电位高于B点且高于阈值电压时(该阈值由第一稳压管Z1、第三稳压管Z3的稳压值决定)，第一开关二极管D1导通，第一稳压管Z1及第三稳压管Z3反向击穿，呈稳压状态，由于第三稳压管Z3两端电压也为第一N型MOS管Q1的栅极源极两端电压，则第一N型MOS管Q1导通，电流从A点经第一N型MOS管Q1、第二反并联二极管D4流至B点，A、B两点间电位箝位至第一N型MOS管Q1、第二反并联二极管D4的导通压降；若B点电位高于A点且高于阈值电压时(该阈值由第二稳压管Z2、第四稳压管Z4的稳压值决定)，第二开关二极管D2导通、第二稳压管Z2及第四稳压管Z4反向击穿，呈稳压状态，由于第四稳压管Z4两端电压也为第二N型MOS管Q2的栅极源极两端电压，则第二N型MOS管Q2导通，电流从B点经第二N型MOS管Q2、第一反并联二极管D3流至A点，A、B两点间电位箝位至第二N型MOS管Q2、第一反并联二极管D3的导通压降；由此，当A、B两点间产生双向电压尖峰时，该电路均可对该电压进行箝位，在实际应用中可根据预估尖峰电压的大小选择MOS管的耐压值，并在不影响电源产品性能的前提下设定阈值电压，使该电路适用于该应用场合。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。