一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路的制作方法

本实用新型属于车载电源技术领域，具体涉及一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路。

背景技术：

车载电源产品在使用时因动力电池电压不稳定，或周围环境的电磁耦合等原因，在电池侧往往会产生很高的电压尖峰。因此往往在输入端加入避雷器、压敏电阻等器件，吸收浪涌能量，从而保护电源后端器件的安全。但是压敏电阻和避雷器的加入，引入了额外的漏电流，使得浪涌抑制在某些车载的场合无法使用，同时由于压敏电阻和避雷器是属于吸收能量的产品，只能吸收有限的能量，而无法对连续的高压浪涌进行抑制。而采用传感器采集控制的保护方式，因其传感器及处理器的原因存在成本高、保护慢的缺点，无法实现快速保护。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路。

本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案：

一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路，所述的车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路具有场效应管开关Q1，所述场效应管开关Q1的D极通过高压母线与电源V1的正极连接，所述场效应管开关Q1的S极通过高压母线与电源V1的负极连接；所述场效应管开关Q1的S极与电源V1的负极之间串联有负载电阻R；所述场效应管开关Q1的G极连接在用以将场效应管G极电压嵌位在Va的嵌位电路Q2的一端；所述嵌位电路Q2的另一端与高压电源V1的负极相连；场效应管开关Q1的G极与D极之间并联有由电阻与电容连接而成的耦合电路；场效应管开关Q1的S极与D极之间并联有用以给场效应管开关Q1提供静态电流的静态启动电路；所述的静态启动电路与场效应管开关Q1的S极之间串接有为场效应管开关Q1提供静态电流的浮地电源V2。

本实用新型提出的一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路，通过嵌位电路Q2的设计，在浪涌电压经过电源时，不需传感器的采集，自动进行嵌位，切断浪涌能量的传导路径，不仅实现了对电源侧短时间的输入浪涌抑制，而且因其损耗很低，可以支持长时间的高压浪涌持续工作，同时可以有效避免传统防浪涌电路带来的漏电流问题，彻底解决了输入电压浪涌造成的风险。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

图中：1、高压母线，2、负载电阻R，3、耦合电路，4、静态启动电路。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：

如图1所示，一种车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路，所述的车载电源低损耗自嵌位浪涌电压抑制电路具有场效应管开关Q1，在浪涌电压经过时及时切断供电回路，并通过电路耦合，使瞬间累积能量得以缓冲泄放，而后对于长时间的浪涌，切断其回路，从而使后端电路得到保护；所述场效应管开关Q1的D极通过高压母线1与电源V1的正极连接，所述场效应管开关Q1的S极通过高压母线与电源V1的负极连接；所述场效应管开关Q1的S极与电源V1的负极之间串联有负载电阻R2；所述场效应管开关Q1的G极连接在用以将场效应管G极电压嵌位在Va的嵌位电路Q2的一端；所述的嵌位电路由一个瞬态抑制二极管和一个限流电阻组成；所述嵌位电路Q2的另一端与高压电源V1的负极相连；场效应管开关Q1的G极与D极之间并联有由电阻与电容连接而成的耦合电路3；耦合电路在浪涌电压瞬时经过时，通过耦合使得场效应管产生短时间耦合导通，从而将浪涌能量泄放；场效应管开关Q1的S极与D极之间并联有用以给场效应管开关Q1提供静态电流的静态启动电路4，静态启动电路用于在启动时给高压场效应管提供静态电流，以使得场效应管按照设定的速率打开；所述的静态启动电路与场效应管开关Q1的S极之间串接有为场效应管开关Q1提供静态电流的浮地电源V2；通过匹配耦合电路/静态启动电路合适的大小，使得Ia小于Ib。

高压电源在工作时，场效应管Q1闭合，电源正常工作。此时场效应管电压的D极和S极电压满足，V（D）=V（S）。t1时刻，当V1上经过高压浪涌时，V1电压线性上升，此时Q1的S极V（S）电压上升，同时由于V(G)=V(S)+V2，V（G）也跟随V(S)上升；t2时刻当V(G)电压大于Va时，V(G)电压被被动嵌位电路所嵌位，此时若V(S)继续上升，则V(GS)电压则因Va的嵌位，强制被拉低，高压场效应管Q1阻抗增加，吸收浪涌能量；t3阶段，因耦合电路RC1的存在，高压场效应管并不能被快速关断，而是会缓慢关断，将能量缓慢泄放至电源负载R2中，从而使场效应管上的浪涌能量被软消耗，此时R2上的电压V3恒定被嵌位在Va附近，实现浪涌抑制。如果此时V（S）电压继续升高，则V(G)被完全拉低，Q1完全被切断，使得多余的能量完全降落在高压场效应管上，阻值浪涌能量再到达电源内部。