航空供电系统低压直流电源一般是28 V，其中常伴有80 V/50 ms的浪涌电压[1]。机载用电设备对电源浪涌电压有着严格的要求[2]。28 V直流浪涌电压的要求是用电设备承受电压尖峰VPK为80 V，持续50 ms的浪涌电压以后不发生任何故障。而有的机载设备要求能够防50 V、持续时间为50 ms的浪涌电压，并且规定了50 V电压从0.05 s开始降到31.5 V的放电时间为7.68 s。现有的电压保护电路[3-5]通常器件较多，电路复杂而且笨重，可靠性差。本文设计的电路采用了LT4356芯片和线性场效应管APL502L作为核心器件，电路简单、可靠性高，能够达到各项指标要求。
1 电路设计
电压保护电路主要包括输入电流检测、功率器件、输出电压检测、控制电路等部分。该电路采用了凌力尔特公司（Linear Technology）的LTC4356芯片和线性区场效应管(Linear MOSFET) APL502L为核心器件。LTC4356是LT公司推出的一种过压保护稳压器，该器件能同时进行过压和过流保护，为航空电子设备等下游组件提供了可靠的前段保护。其工作电压范围为4 V～80 V，可以处理100 V甚至更高的瞬态电压，并在不对自身和负载造成损坏的前提下提供低至-60 V的反向输入保护，非常适合汽车、工业及航空电子应用。APL502L是ADVANCED POWER TECHNOLOGY公司开发的一种线性区MOSFET，非常适合工作在线性区，具有正偏安全工作区（FBSOA）范围广、耐高压和大电流、功率耗散高等特点。该电压保护电路用简单的IC和MOSFET解决方案取代了复杂笨重的保护电路，可以根据需要设置防浪涌电压和电流保护时间，具有结构简单、可靠性好、电路损耗低、同时进行过压和过流保护等优点。
1.1 过压保护设计
如图1所示，LT4356通过一个电压比较器将FB端反馈电压和一个1.25 V基准电压比较来控制GATE端的输出以实现电路的电压保护功能。R5和R6两个电阻分压连到LT4356的FB端，发生过压保护时，在定时周期内芯片GATE端控制MOSFET继续保持导通，直到时间超过设定的定时周期时，GATE端控制MOSFET关断，保证系统保持一定时间内的瞬时浪涌电压。首先，计算输出箝位电压VREG为35 V过压保护时R5和R6的取值。

实验结果显示该电路能够安全工作在80 V/50 ms的浪涌电压的情况下，将输出电压稳定地箝位在35 V，对后级电路和设备起到有效的保护作用。
如果浪涌电压下降缓慢，其实际过压时间已经远远超出50 ms，此种情况下根据后级设备或电路的特点可以通过适当提高箝位电压来减少过压时间，但是一般不推荐过压时间超过100 ms，过压时间过长，场效应管容易损坏，可靠性降低。此外，还可以使用两级电压保护电路串联，前级先将输出电压箝位在55 V左右，后一级过压保护电路再将55 V输入箝位到35 V左右同时增加过压保护时间，这样可以减少场效应管所受到的应力，增加系统的可靠性。
参考文献
[1] 周增福，韩枫，严仰光.飞机电源系统发展趋势[A].航空 电气工程第七届学术年会[C].中国，伊春，2007：1-11.
[2] 冯非．一种供电特性试验设备的实现方法[J]．航空计算技术，2010，40(4).
[3] 曹海港，肖岚．一种新颖的航空直流电源抗浪涌电路[J]. 电力电子技术，2010，44(4).
[4] 任仁良，余朝霞．飞机电源系统过压保护要求及其实现[J]．中国民航飞行学院学报，2006，9(17).
[5] 张勇虎，欧钢．电源保护电路的设计[J]，电子测量技术，2006，29(8).