基于MOSFET的浪涌防护设计

刘 力，刘少龙，杨启帆，李 瑞，李文衡

（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068）

0 引 言

随着电力电子技术的不断发展，线性开关电源因其效率高、质量轻、体积小以及输出稳定等优点被广泛应用在通信、计算机和工业自动化等领域。为了避免浪涌电压击毁敏感的自动化设备，导致计算机误动作使数据丢失等，在电路中往往会采用吸收电器或者无源保护电路来抑制电压浪涌[1-3]。本文首先总结了浪涌现象及其危害，并对常见的电压浪涌防护方式进行总结，最后提出基于MOSFET的浪涌防护设计，同时对其防护功能进行仿真验证，表明基于MOSFET的电压浪涌防护具有良好的实用性。

1 浪涌概述

1.1 浪涌现象及危害

浪涌也被称为瞬态过电压，一般在百万分之一秒内产生高频尖峰冲击电压或电流[4]。当切断空载变压器时会出现高达额定电压8～10倍的操作过电压，雷击浪涌也会在配电线路中引起瞬态过电压。在低压配电系统中，由于雷击、系统内开关操作及系统事故等原因，外部及内部浪涌频繁出现[5]。

有学者对冲击电压波形进行傅里叶变换分析其频域特性，发现浪涌波形的能量主要集中在较低的频段，但浪涌波形也包含高频成分，故冲击电压不仅会对电源设备和贵重的计算机及各种硬件设备造成直接的损害，也会对电子芯片造成不可恢复的损伤，使电子设备运行不稳定并加速老化。同时由于其包含的高频成分，会干扰计算机的运行，从而会导致计算机误动作，数据丢失等。……