80V浪涌吸收器原理與設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2011-07-14
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
圖中，開(kāi)關(guān)器件選用MOSFET，其導(dǎo)通電壓VGS最小2 V，最大4 V，極限值VGS≤±20 V，因?yàn)檎］敵鲭妷罕容斎腚妷航档?le;0．4 V，所以開(kāi)關(guān)器件MOSFET的柵極電壓應(yīng)>30 V，將高出電源電壓。為了生成此電壓，設(shè)計(jì)有振蕩電路和倍壓電路，振蕩電路的供電由穩(wěn)壓電路完成。穩(wěn)壓電路采用1 kΩ電阻串聯(lián)穩(wěn)壓二極管實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)壓值為12 V。在+28 V電源供電時(shí)，穩(wěn)壓管上電流為
根據(jù)GJB181—86實(shí)驗(yàn)要求，每次浪涌電壓為80 V、50 ms，每分鐘1次，共5次，電阻平均功率為：
為減小體積，選用RJ14／0．5 W的電阻即可。振蕩電路頻率為100 kHz，振幅12 V，經(jīng)簡(jiǎn)單的二極管電容倍壓整流電路后，電壓升到32 V。選保護(hù)器件穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值為20 V，既保護(hù)了開(kāi)關(guān)器件MOSFET，也起到了控制開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電路的作用。
80 V浪涌吸收器工作原理是：在正常28 V輸入時(shí)，振蕩電路輸出頻率為100kHz的方波，倍壓整流電路輸出倍壓值32V給MOSFET的柵極，VGS>2V，MOSFET導(dǎo)通，輸出28 V，VGS=32-28=4V，保護(hù)器件不工作。若輸入浪涌電壓時(shí)，假設(shè)80V、50 ms浪涌電壓剛開(kāi)始通過(guò)了開(kāi)關(guān)器件MOSFET，開(kāi)關(guān)器件MOSFET輸出將上升。當(dāng)>32 V時(shí)，保護(hù)電路中二極管正向?qū)?，VGS=-0．7 V，此時(shí)開(kāi)關(guān)器件MOSFET關(guān)閉。然后，保護(hù)器件穩(wěn)壓二極管正端電壓消失，二極管截止，VGS>2 V，MOSFET又導(dǎo)通，輸出將上升，使保護(hù)器件穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，……。如此循環(huán)控制，使輸出電壓始終不高于32 V，GJB181—86中要求正常供電采用直流+28 V的電子設(shè)備應(yīng)能夠在24～32 V間正常工作。到此，80 V浪涌吸收器輸出端輸出了一個(gè)幅度≤32 V的脈動(dòng)直流。在該裝置輸出端對(duì)地加一個(gè)1μF濾波電容，對(duì)此脈動(dòng)直流電進(jìn)行濾波，就得到了一個(gè)平穩(wěn)的直流電。
3 實(shí)驗(yàn)
采用這種方案制成80 V浪涌吸收器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在輸出功率為80 W的條件下，正常28 V輸入時(shí)，MOSFET器件上的壓降為0．2 V，在從-55+85℃環(huán)境溫度下壓降≤0．4 V，連續(xù)工作12 h，MOSFET器件溫升不超過(guò)5℃，可以不用專(zhuān)門(mén)加裝散熱片。在施加80 V、50 ms的浪涌電壓時(shí)，輸入浪涌電壓跌落0．5 V，80 V浪涌吸收器輸出電壓≤32 V，實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。制成品的體積為30 mm×40 mm×12 mm。
4 結(jié)束語(yǔ)
采用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電路制成的80 V浪涌吸收器，經(jīng)過(guò)各種實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了GJB181—86的要求，該裝置電路簡(jiǎn)單、可靠，所選用的元器件都是通用器件，沒(méi)有特殊要求，易于采購(gòu)。電路裝配正確，無(wú)需調(diào)試就可正常工作。其輸出電流能力可以滿足大多數(shù)機(jī)載電子設(shè)備的用電要求，適用于各種采用直流28 V供電的設(shè)備。合理改變?cè)骷膮?shù)，也可以擴(kuò)展應(yīng)用于別的供電電壓來(lái)抑制浪涌。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/178883.htm
評(píng)論