專利名稱：供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種供電裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于目前很多在用的通訊設(shè)備，都會(huì)存在通訊設(shè)備在室內(nèi)而供電端在室外的情況，導(dǎo)致供電線路同用電設(shè)備之間可能距離非常遠(yuǎn)，容易感應(yīng)或耦合出浪涌電壓，浪涌電壓是指超出正常工作電壓的瞬間過電壓，因此在通訊設(shè)備的供電端口和用電設(shè)備的輸入端口都會(huì)配置可靠的防雷措施，以保護(hù)通訊設(shè)備的供電端口或用電設(shè)備，以免造成設(shè)備的損壞。對(duì)于在出現(xiàn)浪涌電壓時(shí)如何保護(hù)通訊設(shè)備，相關(guān)技術(shù)中有兩種實(shí)現(xiàn)方式，第一種實(shí)現(xiàn)方式如圖I所示的浪涌防護(hù)電路的電路圖，該電路的工作原理是當(dāng)外加電壓增大到超過氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，兩極10間的間隙將放電擊穿，放電管由原來的絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo) 電狀態(tài)，導(dǎo)通后放電管兩極之間的電壓維持在放電電弧所決定的殘壓水平。維持輝光放電的電壓值比維持弧光放電電壓值要大。在一般的應(yīng)用中，在輝光放電區(qū)不容易產(chǎn)生續(xù)流，在電弧區(qū)可能產(chǎn)生續(xù)流，此時(shí)就需要采取限流措施，例如可以使用正溫度系數(shù)的電阻或者熔斷器，與壓敏電阻20串聯(lián)使用等。該電路中在放電管的串聯(lián)回路上增加了一個(gè)熔斷保險(xiǎn)絲30，一旦外來的過電壓、雷擊或者電涌出現(xiàn)在保護(hù)裝置的兩端，氣體放電管就從絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)，使保險(xiǎn)絲30熔斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)。在正常狀態(tài)下，該電路對(duì)一次的雷擊或者電涌能起到防護(hù)作用，但是上述的保護(hù)方式也可能對(duì)輸入電源的瞬態(tài)尖峰電壓起作用，因此有可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，并且只能對(duì)輸入過電壓動(dòng)作一次，保險(xiǎn)絲熔斷后無法恢復(fù)成原先的狀態(tài)，因此放電管無法重復(fù)使用。第二種實(shí)現(xiàn)方式如圖2所示的浪涌防護(hù)電路，該電路在電源輸入端Vi和輸出端Vo之間采用常見的輸出加壓敏RVl和放電管FVl來實(shí)現(xiàn)第一級(jí)浪涌防護(hù)，防護(hù)器件在此會(huì)吸收浪涌的大部分能量，并通過電感LI退耦降低殘壓后，經(jīng)過二級(jí)防雷，保護(hù)器件將殘壓降低到電源能夠承受的范圍。上述電路時(shí)針對(duì)電源輸入端的浪涌防護(hù)，該電路在方案實(shí)現(xiàn)上非常復(fù)雜，元器件比較多，占板面積非常大。若第一級(jí)直接在輸出上加壓敏RVl或瞬態(tài)電壓抑制器，則由于這兩種元器件的寄生電容比較大，可能會(huì)影響系統(tǒng)的工作。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)于電源輸出端的浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)于電源輸出端的浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜的問題，本實(shí)用新型提供了一種供電裝置，以至少解決上述問題。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種供電裝置，該供電裝置包括過流保護(hù)電路，與上述供電裝置的電源的電壓輸入端相連；浪涌防護(hù)電路，與上述供電裝置的電源的電壓輸出端相連，其中，該浪涌防護(hù)電路由放電管、電感和瞬態(tài)電壓抑制器依次連接所組成的環(huán)路構(gòu)成。[0008]上述過流保護(hù)電路由控制器、電阻和MOS管構(gòu)成；控制器，與上述電阻和上述MOS管相連，用于檢測(cè)到上述電阻上的電流值超過電流閾值時(shí)，向上述MOS管發(fā)送控制信號(hào)；MOS管，用于在接收到上述控制器發(fā)送的控制信號(hào)后，關(guān)閉自身開關(guān)以減小上述電阻上的電流值。上述電阻的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或多個(gè)。上述放電管，用于在感應(yīng)到浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)；以及在感應(yīng)到流經(jīng)上述放電管的電流值小于設(shè)定閾值時(shí)，由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)化為絕緣狀態(tài)。上述浪涌防護(hù)電路包括上述放電管的一端與上述電感的一端相連，上述電感的另一端與上述瞬態(tài)電壓抑制器的一端相連，上述瞬態(tài)電壓抑制器的另一端與上述放電管的
另一端相連。上述電感的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或多個(gè)。通過本實(shí)用新型，電源的電壓輸入端連接有過流保護(hù)電路，電源的電壓輸出端連接有浪涌防護(hù)電路，過流保護(hù)電路和浪涌防護(hù)電路相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的電壓輸出端的浪涌防護(hù)，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)于電源輸出端的浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜的問題，該裝置電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，有效的減少浪涌保護(hù)元器件的使用數(shù)量，降低成本，提高了系統(tǒng)的工作性能和防護(hù)可靠性。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的第一種浪涌防護(hù)電路的電路圖；圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的第二種浪涌防護(hù)電路的電路圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置的電路圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置的具體電路圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置的另一種具體電路圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。對(duì)于相關(guān)技術(shù)中的浪涌防護(hù)電路，該電路中單獨(dú)使用壓敏或瞬態(tài)電壓抑制器，防護(hù)器件寄生電容大，容易影響系統(tǒng)信號(hào)，放電管寄生電容小，但不能直接并聯(lián)在輸出端口，并且該電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元器件較多，基于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種供電裝置，該裝置包括過流保護(hù)電路I和浪涌防護(hù)電路2，如圖3所示，上述過流保護(hù)電路I與上述供電裝置的電源2的電壓輸入端Vi相連，上述浪涌防護(hù)電路2與上述供電裝置的電源的電壓輸出端Vo相連，其中，該浪涌防護(hù)電路2由放電管FV1、電感LI和瞬態(tài)電壓抑制器VTl依次連接所組成的環(huán)路構(gòu)成。在上述裝置中，電源的電壓輸入端Vi是設(shè)備供電的輸入端，電壓輸出端Vo是設(shè)備供電的輸出端，后端可接負(fù)載，如圖3所示，過流保護(hù)電路I的一端與電壓輸入端Vi相連，另一端與電壓輸出端Vo相連，浪涌防護(hù)電路2的一端與電壓輸入端Vi相連，另一端與電壓輸出端Vo相連，即過流保護(hù)電路I和浪涌防護(hù)電路2跨接在電壓輸入端Vi和電壓輸出端Vo之間，過流保護(hù)電路I和浪涌防護(hù)電路2相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電源2的電壓輸出端Vo的浪涌防護(hù)，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)于電源輸出端的浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜的問題，該裝置電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，有效的減少元器件的使用數(shù)量，降低成本，并起到可靠防護(hù)的作用。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置的具體電路圖，如圖4所示，Cl是隔直電容，將信號(hào)耦合到電源線纜上傳輸。浪涌防護(hù)電路2主要由放電管FVl和其他浪涌保護(hù)器件構(gòu)成，在浪涌電壓出現(xiàn)的時(shí)候，浪涌防護(hù)電路2通過降低浪涌電壓來保護(hù)供電設(shè)備的輸出端。下面對(duì)其具體構(gòu)造進(jìn)行介紹，如圖4所示，電感LI (電感的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或多個(gè)，例如圖4所示的兩個(gè)電感L1和L2)、瞬態(tài)電壓抑制器VTl和放電管FVl構(gòu)成了浪涌防護(hù)電路2，放電管FVl的一端與電感LI的一端相連，電感LI的另一端與瞬態(tài)電壓抑制器VTl的一端相連，瞬態(tài)電壓抑制器VTl的另一端與放電管FVl的另一端相連,這樣就由放電管FV1、電感LI和瞬態(tài)電壓抑制器VTl依次連接組成了環(huán)路。 設(shè)置在電源2的電壓輸出端Vo的放電管FVl處于正常使用狀態(tài)時(shí)，電路中的電壓不會(huì)達(dá)到放電管的擊穿電壓，此時(shí)電路正常工作。如果端子或者線纜上受到感應(yīng)雷擊，或者浪涌電壓作用，此時(shí)的外加電壓超過了氣體的絕緣強(qiáng)度時(shí)，兩極間的間隙將放電管擊穿。放電管被擊穿后發(fā)生弧光放電現(xiàn)象，由于弧光電壓低，僅為幾十伏，從而可在短時(shí)間內(nèi)限制浪涌電壓的進(jìn)一步上升，從而限制浪涌電壓，同時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制器VTl也對(duì)浪涌電壓起到抑制的作用，電感LI作為退耦電感可以降低浪涌時(shí)候的殘壓水平，對(duì)電路起到過壓保護(hù)作用。在浪涌防護(hù)電路2對(duì)電路進(jìn)行浪涌防護(hù)操作時(shí)，由于放電管FVl被擊穿后負(fù)載電流變大，過流保護(hù)電路I檢測(cè)流經(jīng)上述過流保護(hù)電路I的電流值，并按照需要設(shè)定過流保護(hù)的電流閾值，當(dāng)過流保護(hù)電路I的電流值超過上述電流閾值時(shí)，過流保護(hù)電路I執(zhí)行過流保護(hù)動(dòng)作，關(guān)斷MOS管VT2的開關(guān)，從而關(guān)斷輸出電壓從而減小電流，在電流降到位置弧光狀態(tài)所需的最小電流值時(shí)，弧光放電停止，放電管恢復(fù)正常阻斷狀態(tài)，同時(shí)，過流保護(hù)電路I中的控制器11檢測(cè)到電阻Rl上的電流低于上述最小電流值時(shí)，驅(qū)動(dòng)MOS管VT2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，從而使電路正常工作?；谏鲜龅姆烹姽蹻Vl的工作流程,本實(shí)施例提供了一種優(yōu)選實(shí)施方式，即放電管FVl用于在感應(yīng)到浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，由絕緣狀態(tài)(即上述正常阻斷狀態(tài))轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)(即上述被擊穿狀態(tài))，以及在感應(yīng)到流經(jīng)放電管FVl的電流值小于設(shè)定閾值時(shí)，由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)化為絕緣狀態(tài)。這樣，放電管就可以重復(fù)利用，避免了現(xiàn)有技術(shù)中因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲熔斷而只能使用一次放電管的弊端。前面介紹了過流保護(hù)電路I的工作流程，其構(gòu)造有多種實(shí)現(xiàn)方式，只要能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的過流保護(hù)作用即可，本實(shí)施例以圖4所示的電路圖進(jìn)行舉例介紹，如圖4所示，電壓輸入端Vi是電源部分，過流保護(hù)電路I中串聯(lián)了 MOS管VT2，電壓輸入端Vi與MOS管VT2的源極之間串聯(lián)了電阻R1，過流保護(hù)電路I可以直接采樣電阻Rl上的電流，從而完成對(duì)電路的過流保護(hù)，具體的過流保護(hù)流程前面已經(jīng)進(jìn)行了介紹，在此不再贅述。當(dāng)然，上述采樣過程也可以使用熱插拔保護(hù)芯片集成實(shí)現(xiàn)該功能?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，本實(shí)施例提供了一種優(yōu)選實(shí)施方式，即過流保護(hù)電路I由控制器11、電阻Rl和MOS管VT2構(gòu)成，控制器11與電阻Rl、MOS管VT2相連，用于檢測(cè)到電阻Rl上的電流值超過電流閾值時(shí)，向MOS管VT2發(fā)送控制信號(hào)，MOS管VT2在接收到控制器11發(fā)送的控制信號(hào)后，關(guān)閉自身開關(guān)以減小電阻Rl上的電流值。其中，上述電阻Rl的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或多個(gè)。下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)上述實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)說明。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置的另一種具體電路圖，如圖5所示，該電路是基本的同步整流降壓式變換電路(buck電路)，整個(gè)電路由三部分構(gòu)成，其中MOS管VTU MOS管VT2、電感LI和電容Cl構(gòu)成了基本的buck電路，VTl是同步整流的上管，VT2是同步整流的下關(guān)，也可以使用二極管來代替，圖5僅給出示例性說明，電路的具體元器件的構(gòu)造方式并不限于此。VTl和VT2交替開通和關(guān)閉，使輸出信號(hào)成為脈寬可調(diào)制的方波，LI和Cl構(gòu)成濾波器，使輸出電壓成為有微小脈動(dòng)的直流電壓。脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation，簡(jiǎn)稱為PWM)控制器控制整個(gè)buck電路的工作，通過電阻Rl或者R2采 樣輸出電流，并控制脈寬調(diào)制的工作，過流保護(hù)裝置在很多DCDC(不同直流電源值的轉(zhuǎn)換，即直流轉(zhuǎn)化為交流后，再轉(zhuǎn)化為直流)的buck芯片中都已經(jīng)集成，有些芯片通過檢測(cè)MOS管的導(dǎo)通電阻上的壓降來實(shí)現(xiàn)。電感L2、瞬態(tài)電壓抑制器VT3和放電管FVl構(gòu)成了浪涌防護(hù)電路，VT1、VT2和電阻R1、R2構(gòu)成了過流保護(hù)電路。當(dāng)浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，F(xiàn)Vl由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)，L2作為退耦電感來降低浪涌時(shí)候的殘壓水平。在FVl導(dǎo)通時(shí)，輸出電流增大，過流保護(hù)電路從電阻Rl或R2上檢測(cè)到電流值上升，當(dāng)過流保護(hù)電路檢測(cè)到Rl或R2上的電流值超過設(shè)定的電流閾值時(shí)，輸出關(guān)斷信號(hào)，關(guān)斷MOS管VTl或VT2，此時(shí)放電管上的電流迅速減小至放電管在電弧區(qū)的續(xù)流以下，最終放電管恢復(fù)阻斷狀態(tài)，過流保護(hù)電路檢測(cè)到電阻Rl或R2上的取樣電流低于電弧區(qū)的續(xù)流以下時(shí)，PWM芯片驅(qū)動(dòng)MOS管正常工作，同時(shí)整個(gè)電路也可以正常工作。從以上的描述中可以看出，針對(duì)輸出供電設(shè)備與用電設(shè)備遠(yuǎn)距離傳輸可能引起的浪涌防護(hù)現(xiàn)象，本實(shí)用新型將放電管直接連接在供電電源的電壓輸出端，并依靠過流保護(hù)電路來限制電流，從而避免了第一級(jí)防浪涌電路單獨(dú)使用壓敏或瞬態(tài)電壓抑制器所帶來的寄生電容問題，簡(jiǎn)化了防浪涌電路，提高了系統(tǒng)可靠性，并且，該供電裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，在成本上有較大優(yōu)勢(shì)。在通訊設(shè)備行業(yè)通常都要求設(shè)備具有自恢復(fù)的功能，降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，這樣就要求電源的保護(hù)是打嗝狀態(tài)，即在錯(cuò)誤狀態(tài)(例如浪涌電壓出現(xiàn)的狀態(tài))取消后，供電裝置可以在進(jìn)行浪涌防護(hù)操作和過流保護(hù)操作之后自行恢復(fù)，因此這種通過放電管和過流保護(hù)電路配合工作的電路的應(yīng)用范圍就更加廣泛。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種供電裝置，其特征在于，所述裝置包括 過流保護(hù)電路(I)，與所述供電裝置的電源的電壓輸入端(Vi)相連； 浪涌防護(hù)電路(2)，與所述供電裝置的所述電源的電壓輸出端(Vo)相連，其中，所述浪涌防護(hù)電路(2)由放電管(FVl)、電感(LI)和瞬態(tài)電壓抑制器(VTl)依次連接所組成的環(huán)路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述過流保護(hù)電路(I)由控制器(11)、電阻(Rl)和MOS管(VT2)構(gòu)成； 所述控制器(11)，與所述電阻(Rl)和所述MOS管(VT2)相連，用于檢測(cè)到所述電阻(Rl)上的電流值超過電流閾值時(shí)，向所述MOS管(VT2)發(fā)送控制信號(hào)； 所述MOS管(VT2)，用于在接收到所述控制器(11)發(fā)送的控制信號(hào)后，關(guān)閉自身開關(guān)以減小所述電阻(Rl)上的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述電阻(Rl)的個(gè)數(shù)是一個(gè)或多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述放電管(FVl)，用于在感應(yīng)到浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通狀態(tài)； 以及在感應(yīng)到流經(jīng)所述放電管(FVl)的電流值小于設(shè)定閾值時(shí)，由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)化為絕緣狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述浪涌防護(hù)電路(2)包括 所述放電管(FVl)的一端與所述電感(LI)的一端相連,所述電感(LI)的另一端與所述瞬態(tài)電壓抑制器(VTl)的一端相連，所述瞬態(tài)電壓抑制器(VTl)的另一端與所述放電管(FVl)的另一端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電感(LI)的個(gè)數(shù)是一個(gè)或多個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種供電裝置。其中，該供電裝置包括過流保護(hù)電路，與上述供電裝置的電源的電壓輸入端相連；浪涌防護(hù)電路，與上述供電裝置的電源的電壓輸出端相連，其中，該浪涌防護(hù)電路由放電管、電感和瞬態(tài)電壓抑制器依次連接所組成的環(huán)路構(gòu)成。通過本實(shí)用新型，電源的電壓輸入端連接有過流保護(hù)電路，電源的電壓輸出端連接有浪涌防護(hù)電路，過流保護(hù)電路和浪涌防護(hù)電路相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的電壓輸出端的浪涌防護(hù)，解決了相關(guān)技術(shù)中對(duì)于電源輸出端的浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)較復(fù)雜的問題，該裝置電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，有效的減少元器件的使用數(shù)量，降低成本，提高系統(tǒng)的工作性能和防護(hù)可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/04GK202564933SQ20122008039
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者耿建波, 李斌 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司