一种低阈值电位极性排流器制造技术

本发明专利技术提供了一种低阈值电位极性排流器，包括：依次并联的保护电路、交流通路和有源MOS管；其中，有源MOS管在源极电压大于漏极电压的情况下，栅极接收高电平，有源MOS管导通实现排流功能。通过本发明专利技术提供的低阈值电位极性排流器，阈值电位与内阻均远低于常规排流器，核心性能优异，对牺牲阳极提供阴极保护的驱动电压损耗少，可保障牺牲阳极流向大地的正向排出电流，提供充分阴极保护驱动电压，更好发挥牺牲阳极排流和阴极保护的双重作用。阳极排流和阴极保护的双重作用。阳极排流和阴极保护的双重作用。

【技术实现步骤摘要】
一种低阈值电位极性排流器


[0001]本专利技术涉及计算机领域，尤其涉及一种低阈值电位极性排流器。

技术介绍

[0002]随着城市埋地燃气管网服役时间的延长以及服役环境的日益复杂，整体管线阴极保护状况及管线防腐状况并不乐观。由于城市地理位置的限制，地铁与燃气管道交叉或者并行铺设的现象越来越普遍，导致燃气管道周围的杂散电流越来越多，其面临的动态直流干扰风险越来越大，多处管道电位发生大幅波动，波动幅值可达几伏至几十伏，存在很大腐蚀风险。
[0003]为缓解地铁直流干扰，城市燃气管道多采用牺牲阳极与极性排流器组合的缓解措施，其中极性排流器使杂散电流只可由管道流向牺牲阳极排向外部而无法由外部经牺牲阳极流入管道，既实现排流效果又避免了牺牲阳极引杂散电流入管道。但是，常规极性排流器即使导通时也会在牺牲阳极和管道之间造成0.3V左右的电压降，使牺牲阳极流向大地的正向排出电流减小，此外也削弱了牺牲阳极提供阴极保护的驱动电压，削弱了牺牲阳极阴极保护作用。正是因为产生的电压降，以热的形式耗散，如果排流电流较大，产生在该设备上的热功率也相应提高，这就为设备散热方式有较高的要求，因此，传统极性排流器设备经常因为过载等原因，热量超出设计范围而产生设备损毁等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的低阈值电位极性排流器。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：
[0006]本专利技术提供了一种低阈值电位极性排流器，包括：并联的保护电路、交流通路和有源MOS管；其中，所述有源MOS管在源极电压大于漏极电压的情况下，栅极接收高电平，所述有源MOS管导通实现排流功能。
[0007]其中，在所述大功率MOSFET完全导通时，导通压降小于预设值。
[0008]其中，所述有源MOS管包括：大功率MOSFET和MOSFET控制器；所述MOSFET控制器IN管脚连接所述大功率MOSFET的源极，所述MOSFET控制器OUT管脚连接所述大功率MOSFET的漏极；所述MOSFET控制器判断IN管脚电压大于OUT管脚电压时，在GATE引脚输出高电平至所述大功率MOSFET的栅极，驱动所述大功率MOSFET导通以实现排流功能。
[0009]其中，所述有源MOS管包括：MOSFET、第一三极管、第二三极管和差分电路；所述第一三极管和所述第二三极管通过所述差分电路实现比较器结构；当所述MOSFET的源极的电压大于漏极电压时，所述MOSFET的栅极被拉高，所述MOSFET导通实现排流功能。
[0010]其中，所述有源MOS管包括：MOSFET和驱动集成电路，及集成电路的外设电路；所述驱动集成电路具有压差比较功能，通过比较源、漏两极的电压差，进而控制栅极充放电，实现MOSFET的导通、关断控制，实现排流功能。
[0011]其中，所述有源MOS管替换为其他有源方式控制器配合特定的电子开关元件，其驱动电路通过测量两端的电压差实现电子开关元件的控制，实现排流功能。
[0012]其中，所述电子开关元件包括：IGBT、BJT或SCR。
[0013]其中，所述有源MOS管替换为其他有源方式控制器配合特定的机械开关元件，其驱动电路通过测量两端的电压差实现所述机械开关元件的控制，当电压差积累到预设范围，控制所述机械开关元件的导通和关闭，实现排流功能。
[0014]其中，所述机械开关元件包括：继电器或干簧管。
[0015]其中，所述保护电路、交流通路的根据不同的应用场景加以替换，在预设特殊场景下，取消保护电路。
[0016]由此可见，通过本专利技术提供的低阈值电位极性排流器，阈值电位与内阻均远低于常规排流器，核心性能优异，对牺牲阳极提供阴极保护的驱动电压损耗少，可保障牺牲阳极流向大地的正向排出电流，提供充分阴极保护驱动电压，更好发挥牺牲阳极排流和阴极保护的双重作用。
[0017]因此，利用本专利技术可以实现既缓解动态直流干扰，又提供充分阴极保护驱动电压，更好发挥牺牲阳极排流和阴极保护的双重作用。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的低阈值电位极性排流器的原理图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的低阈值电位极性排流器的一种示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例提供的低阈值电位极性排流器的另一种示意图。
具体实施方式
[0022]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0023]图1示出了本专利技术实施例提供的低阈值电位极性排流器的原理图，参见图1，本专利技术实施例提供的低阈值电位极性排流器，包括：
[0024]依次并联的保护电路、交流通路和有源MOS管；
[0025]其中，有源MOS管在源极电压大于漏极电压的情况下，栅极接收高电平，有源MOS管导通实现排流功能。
[0026]具体地，传统的排流器往往采用肖特基二极管作为直流单向通路。该利用肖特基二极管的原理为二极管的单向导通特性，这也同时决定了传统排流器装置对于电压差较小的情况是无法进行排流工作的。
[0027]作为本专利技术实施例的一个可选实施方式，在大功率MOSFET完全导通时，导通压降
小于预设值。该预设值小于常规肖特基二极管的压降。
[0028]而本专利技术利用有源MOS管替换肖特基二极管，二极管导通电压差mV级；减少牺牲阳极驱动电压损耗；同时内阻低，通态压降低，提高输出电流，扩大保护范围；体积大小适当，与常规极性排流器相当。可见，本专利技术利用有源MOS管，其阈值电位与内阻均远低于常规排流器，核心性能优异，对牺牲阳极提供阴极保护的驱动电压损耗少，可保障牺牲阳极流向大地的正向排出电流，提供充分阴极保护驱动电压，更好发挥牺牲阳极排流和阴极保护的双重作用。
[0029]作为本专利技术实施例的一个可选实施方式，参见图2，有源MOS管包括：大功率MOSFET和MOSFET控制器；MOSFET控制器IN管脚连接大功率MOSFET的源极，MOSFET控制器OUT管脚连接大功率MOSFET的漏极；MOSFET控制器判断IN管脚电压大于OUT管脚电压时，在GATE引脚输出高电平至大功率MOSFET的栅极，驱动大功率MOSFET导通以实现排流功能。
[0030]具体地，其中，U1为大功率MOSFET。U2为MOSFET控制器。当U1的S端电压稍高于D端时，U2启动，于GATE引脚输出高电平驱动U1导通。U1因栅压提高的原因，体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低阈值电位极性排流器，其特征在于，包括：并联的保护电路、交流通路和有源MOS管；其中，所述有源MOS管在源极电压大于漏极电压的情况下，栅极接收高电平，所述有源MOS管导通实现排流功能。2.根据权利要求1所述的低阈值电位极性排流器，其特征在于，在所述大功率MOSFET完全导通时，导通压降小于预设值。3.根据权利要求1所述的低阈值电位极性排流器，其特征在于，所述有源MOS管包括：大功率MOSFET和MOSFET控制器；所述MOSFET控制器IN管脚连接所述大功率MOSFET的源极，所述MOSFET控制器OUT管脚连接所述大功率MOSFET的漏极；所述MOSFET控制器判断IN管脚电压大于OUT管脚电压时，在GATE引脚输出高电平至所述大功率MOSFET的栅极，驱动所述大功率MOSFET导通以实现排流功能。4.根据权利要求1所述的低阈值电位极性排流器，其特征在于，所述有源MOS管包括：MOSFET、第一三极管、第二三极管和差分电路；所述第一三极管和所述第二三极管通过所述差分电路实现比较器结构；当所述MOSFET的源极的电压大于漏极电压时，所述MOSFET的栅极被拉高，所述MOSFET导通实现排流功能。5.根据权利要求1所述的低阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，侯世颖，吴京州，路民旭，高荣钊，陈真，
申请(专利权)人：北京安科管道工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：