一种带隔离保护功能的pba开关电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种带隔离保护功能的PBA开关电路。
【背景技术】
[0002] 带灯按压开关PBAQlluminated化shButtonSwitchesandAnnunciators)是 机载设备中不可缺少的一种电器元件，主要用于信息指示和控制输入。大部分PBA是由机 载设备内部信号驱动控制其开关，但也有一部分是灯检模式下由内部信号控制PBA通断， 非灯检模式由外部硬线信号控制，运就不可避免地会引入外部干扰信号，必须与内部信号 隔离。而目前，现有的PBA开关电路的隔离效果较差，甚至没有采取相关的隔离措施。同 时，雷电作为一种自然现象，在飞机的飞行过程中时有发生，如果外部硬线信号中包含机壳 地，还要进行防雷保护。由于机载设备对工作环境W及安全可靠性方面都有较高的要求，而 且在电路设计方面还会受到成本等因素的制约，所W同时满足上述条件还是会有一定的难 度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是解决现有技术中防雷滤波、硬线信号与内部信号隔离的问题，提 供一种新型的带隔离保护功能的PBA开关电路。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：一种带隔离保护功能的 PBA开关电路，包含有，
[0005] 防雷滤波电路单元，其具有TVS管、第一电阻及第一电容，外部硬线信号端分别接 所述TVS管的第一端及所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述第一电容的 第一端，壳体地分别接所述第一电容的第二端及所述TVS管的第二端；
[0006] 开关电路单元，其具有第二电阻、第=电阻、第四电阻、场效应管，内部驱动信号端 接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端分别接所述第=电阻的第一端及所述场 效应管的栅极，所述第=电阻的第二端及所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极 分别接所述第四电阻的第一端及所述PBA发光二极管的负极，所述第四电阻的第二端及所 述PBA发光二极管的正极均接PBA调光电源；W及，
[0007] 光禪电路单元，其输入端接所述防雷滤波电路单元的输出端，所述光禪电路单元 的输出端接所述第二电阻的第一端。
[0008] 作为一种带隔离保护功能的PBA开关电路的优选方案，所述TVS管为双向TVS管。
[0009] 与现有技术相比，本发明的优点至少在于：外部干扰信号与内部信号隔离，且隔离 效果好。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】 W11] 下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。 阳01引请参见图1，图中所示的是一种带隔离保护功能的PBA开关电路，主要由防雷滤波 电路单元、开关电路单元及光禪电路单元组成。
[0013] 所述防雷滤波电路单元具有TVS管Dl、第一电阻Rl及第一电容Cl。外部硬线信 号端分别接所述TVS管Dl的第一端及所述第一电阻Rl的第一端，所述第一电阻Rl的第二 端接所述第一电容Cl的第一端，壳体地CASEGND分别接所述第一电容Cl的第二端及所 述TVS管Dl的第二端。其中，所述外部硬线信号端提供电压为28VDC直流信号，临界频率
。电路中，所述第一电阻Rl限制进入所述光禪电路单元的电流，防止电流过 大，对所述光禪电路单元起到保护作用。本实施例中，所述TVS管Dl系双向TVS管。
[0014] 所述开关电路单元具有第二电阻R2、第=电阻R3、第四电阻R4、场效应管Q1。内 部驱动信号端接所述第二电阻R2的第一端，所述第二电阻R2的第二端分别接所述第=电 阻R3的第一端及所述场效应管Ql的栅极，所述第=电阻R3的第二端及所述场效应管Ql 的源极接地，所述场效应管Ql的漏极分别接所述第四电阻R4的第一端及所述PBA发光二 极管的负极，所述第四电阻R4的第二端及所述PBA发光二极管的正极均接PBA调光电源。 在只允许从信号源获取较小电流的情况下，选用场效应管作为PBA开关管，其优势在于，场 效应管是电压控制元件，具有较高输入阻抗和低噪声等优点，电子产品中使用场效应管可 W获得一般晶体管很难达到的性能，比如大电流小封装，低功耗低散热等。但是场效应管各 极之间存在着寄生电容，在开通和关断过程中，特别是在高频率应用中，驱动电路必须能够 对其寄生电容进行快速充/放电。因此，驱动脉冲应具有足够睹的上升和下降速度且延迟 要小。开通时能提供足够大的瞬时峰值电流，使得开通延迟和密勒平台时间足够短，在要求 的时间内完成对功率管输入电容Ciss的充放电；关断时能为栅极电荷提供低阻放电回路， 提局关断速度。
[0015] 所述光禪电路单元的输入端接所述防雷滤波电路单元的输出端，所述光禪电路单 元的输出端接所述第二电阻R2的第一端。所述光禪电路单元主要由=部分组成：L邸驱 动、光电流转换及信号放大环节。先将输入的信号驱动LED转化为光信号，然后被光二极管 (PD)接收而产生光电流，经I-V转化器将光电流转化为电压信号，再经过信号放大环节，产 生所需的电压增益。可W看出，电-光-电的转换过程，达到输入、输出信号隔离的目的。光 电禪合器也称光电隔离器，简称光禪。光禪W光为媒介传输电信号，对输入端、输出端的电 信号有良好的隔离作用，在各种电路中得到广泛的应用。光禪具有传输单向性，其做隔离栅 不会受磁场干扰等特点，因而具有良好的电绝缘性能和抗干扰能力。又由于光禪的L邸是 电流型工作的低阻抗元件，因而具有很强的共模抑制能力。与变压器隔离、电容禪合隔离 相比，光禪隔离具有体积小，价格便宜，隔离电路简单，信号单向传输，磁场抗干扰能力强， 无触点等优点。
[0016]PBA开关电路主要通过场效应管Ql来实现，栅极和源极之间的开启电压VGS仙） 为2V，5V的开关信号0N/0FFSignal完全可W驱动，第一电阻Rl起到限流作用，用于限制 驱动信号对寄生电容充电的电流，用W消除信号振铃现象，但第一电阻Rl阻值大小会影响 PBA开启和关断的时间，第一电阻Rl越小PBA开启时间越短，反之越长，由于MOS管为高输 入阻抗的电子元件，极易受到静电损坏，第二电阻R2起到对栅极的保护作用。考虑到MOS管 的漏电流W及PBA在小电流时就会发光，采用第四电阻R4和PBA并联，W减小通过PBA的 漏电流。值得注意的是，在灯检模式下，外部硬线信号控制的隔离信号是不起作用的，即IO signal巧制f目号有优先权。
[0017]W上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解 为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发 明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保护范围。因此，本发 明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种带隔离保护功能的PBA开关电路，其特征在于，包含有， 防雷滤波电路单元，其具有TVS管、第一电阻及第一电容，外部硬线信号端分别接所述TVS管的第一端及所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述第一电容的第一 端，壳体地分别接所述第一电容的第二端及所述TVS管的第二端； 开关电路单元，其具有第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管，内部驱动信号端接 所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端分别接所述第三电阻的第一端及所述场效 应管的栅极，所述第三电阻的第二端及所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极分 别接所述第四电阻的第一端及所述PBA发光二极管的负极，所述第四电阻的第二端及所述 PBA发光二极管的正极均接PBA调光电源；以及， 光耦电路单元，其输入端接所述防雷滤波电路单元的输出端，所述光耦电路单元的输 出端接所述第二电阻的第一端。2. 根据权利要求1所述的一种带隔离保护功能的PBA开关电路，其特征在于，所述TVS 管为双向TVS管。
【专利摘要】本发明涉及一种带隔离保护功能的PBA开关电路，包含有，防雷滤波电路单元，其具有TVS管、第一电阻及第一电容；开关电路单元，其具有第二电阻、第三电阻、第四电阻、场效应管；以及，光耦电路单元，其输入端接所述防雷滤波电路单元的输出端，所述光耦电路单元的输出端接所述第二电阻的第一端。本发明的优点在于：外部干扰信号与内部信号隔离，且隔离效果好。
【IPC分类】H03K17/78
【公开号】CN105322936
【申请号】CN201510875978
【发明人】陶辉
【申请人】上海航空电器有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年12月2日