一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路制造技术

一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路。本发明专利技术提出一种具有升压功能的供电转换控制系统电路，包括主功率电路、电压比较电路、升压充放电电路以及电压输出电路；主功率电路连接机载直流电源输入端Vin+与控制电路输出端Vout+之间，用于机载直流供电稳定的情况下向光电稳定平台后端功能模块供电；升压充放电电路将输入电压升高至32V给储能电容充电；电压比较电路采用迟滞比较器，实时比较机载直流电源输入电压，当机载直流电源输入电压小于18V后，电压比较电路输出低电平，而且之后只有当机载直流电源输入电压大于22V时，电压比较电路才输出高电平。本发明专利技术体积小巧可以放置在二次电源组件里，其利用组件中已有的储能电容就能保证系统满足新版标准的要求，不需要对已装备的机载光电稳定平台做重新设计。

A stable DC power supply conversion control circuit for airborne photoelectric stabilized platform

【技术实现步骤摘要】
一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路
本专利技术属于电源
，主要涉及一种机载电源，尤其涉及用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路。
技术介绍
光电稳定平台是一种安装在运动载体上对目标进行搜索、瞄准、跟踪、照射和测距的光电设备。光电稳定平台内集成多种传感器以及诸多功能模块，对信号进行处理、运算，因此必须为光电稳定平台配置如图1中所示的直流稳压电源，再经由光电稳定平台中直流转直流(DC/DC)二次电源转换模块转换成各传感器以及功能模块所需的直流电压。图1为光电稳定平台供电系统示意图。在机上28V直流供电系统中，正常工作时由主电源供电；在发动机启动、发生故障等特殊情况下，由蓄电池等辅助电源供电，这就存在电源供电转换的情况。旧版标准中规定，在汇流条或供电转换状态时断电时间不得大于50ms，即要求系统满足在28V供电时，瞬间断电50ms以内，光电稳定平台仍能够正常工作。以往解决此问题，是在二次电源组件中增加一个大容量储能钽电容，在输入正常供电28V时钽电容充电储能，在输入断电50ms期间，储能电容放电给二次电源模块(DC/DC)持续供电，保证在50ms内光电稳定平台能够正常工作。但随着性能要求的提交，新版标准要求系统在22V供电时，瞬间断电50ms以内光电稳定平台仍然能够正常工作。相对于之前断电电压为28V，电容在22V充满电时储能减少，不足以维持系统在断电期间的正常工作，这就需要二次电源组件中的储能电容增大容量，导致电容体积过大，从而电源模块的体积变大，使得放置电源模块的光电稳定平台的空间尺寸也要相应的变大，对于一些已装备机型，无额外空间布置更大体积的光电稳定平台；另一方面，大容量钽电容的容量与价格成正比，导致成本大大的增加。
技术实现思路
针对上述技术问题，为在光电稳定平台的结构尺寸不变并且不大幅度增加成本的前提下，满足新版标准中系统在22V供电时，瞬间断电50ms以内光电稳定平台仍然能够正常工作的要求，本专利技术提出一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路，它体积小巧可以放置在二次电源组件里，其利用组件中已有的储能电容就能保证系统满足新版标准的要求。如图3所示，机载正常输入电压为22V～32V，升压模块N1可以将输入电压升高至32V给储能电容充电，这样不用增加电容容量。当供电正常时，电容始终保持充满电32V的状态，不给后端放电；当断电时，电容放电，维持系统正常工作。基于上述原理，本专利技术技术方案为：所述一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路，其特征在于：包括主功率电路、电压比较电路、升压充放电电路以及电压输出电路；其中主功率电路、电压比较电路以及升压充放电电路并接在机载电源的正极和地之间；所述主功率电路连接机载直流电源输入端Vin+与控制电路输出端Vout+之间，用于机载直流供电稳定的情况下向光电稳定平台后端功能模块供电；所述升压充放电电路由升压模块N1、二极管V1和V2、限流电阻以及储能电容C1组成；二极管V1接在升压模块N1输入端口VN1in，防止储能电容C1充满后，向输入端Vin+放电；机载直流电源输入到升压模块N1的电压输入端VN1in，当机载直流电源输入电压在22V～32V时，经升压模块N1升压后，升压模块N1的输出电压VN1out为32V；限流电阻与二极管V2并联，防止储能电容C1在充电时因电流过大而损坏；当储能电容放电时，二极管V2的阻抗小于限流电阻，电流流经二极管V2后输出至电压输出电路；所述电压比较电路采用迟滞比较器，实时比较机载直流电源输入电压，当机载直流电源输入电压小于18V后，电压比较电路输出低电平，而且之后只有当机载直流电源输入电压大于22V时，电压比较电路才输出高电平；所述电压比较器输出为低电平时，电压输出电路中的MOS管导通，储能电容C1通过电压输出电路给光电稳定平台后端功能模块放电；电压比较器输出为高电平时，电压输出电路中的MOS关断。进一步的优选方案，所述一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路，其特征在于：主功率电路中含一个二极管V7，用于防止电压输出电路导通时，储能电容C1沿主功率电路向输入端Vin+放电。有益效果本专利技术体积小巧可以放置在二次电源组件里，其利用组件中已有的储能电容就能保证系统满足新版标准的要求，不需要对已装备的机载光电稳定平台做重新设计。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1光电稳定平台供电系统示意图；图2光电稳定平台供电转换控制示意图；图3电源转换控制系统电路图。具体实施方式本专利技术提出了一种具有升压功能的供电转换控制系统电路，它体积小巧可以放置在二次电源组件里，其利用组件中已有的储能电容就能保证系统满足新版标准的要求。如图3所示，机载正常输入电压为22V～32V，升压模块N1可以将输入电压升高至32V给储能电容充电，这样不用增加电容容量。当供电正常时，电容始终保持充满电32V的状态，不给后端放电；当断电时，电容放电，维持系统正常工作。一、电路组成供电转换控制系统电路由主功率电路、电压比较电路、升压充放电电路以及电压输出电路四部分组成。其中主功率电路、电压比较电路以及升压充放电电路并接在机载电源的正极和地之间。二、工作状态1.主功率电路工作在机载直流供电稳定的情况下；2.升压充放电电路包括两部分：升压模块和充放电电路。机载输入电压在22V～32V时，升压模块输出电压为32V。充放电电路工作状态为充电、保持满电或者放电模式；3.电压比较电路采用迟滞比较器，实时比较机载供电电压小于18V(断电)时，比较器输出为0V；供电电压大于22V(正常工作)时，比较器输出为12V。4.电压比较器输出为0V(断电)时，电压输出电路中的MOS管导通，储能电容给后端放电；电压比较器输出为12V(正常工作)时，电压输出电路中的MOS关断，储能电容保持满电状态。三、各部分组成及工作原理1、主功率电路中含一个二极管V7，防止V6导通时，储能电容C1沿主功率电路向输入端Vin+放电。2、升压充放电电路由升压模块N1、二极管V1和V2、电阻R6、R7、R8以及储能电容C1组成。二极管V1接在升压模块N1输入端口VN1in，防止储能电容C1充满后，向输入端Vin+放电。升压模块有三个端子，分别为VN1in、VN1out和GND。工作原理如下：机载输入到升压模块的电压VN1in在22V～32V时，经升压后，输出电压VN1out为32V。电阻R6、R7、R8与二极管V2四者并联，R6、R7、R8为限流电阻，起保护作用，防止储能电容C1在充电时因电流过大而损坏。当储能电容放电时，因为二极管V2的阻抗小于电阻R6、R7、R8，电流流经二极管V2后输出。储能电容的容量根据以下公式计算：Vt＝Ee-t/RC其中：Vt：t时刻电容电压值满足正常工作；T：断电时间50ms；R：估算值；E：充满电容电压为32V。3、电压比较电路中比较器N2、电阻R1、R2、R3、R4、R9组成了迟滞比较器。N2的工作电压为12V，分别接在N2的“1”、“2”引脚上。N2的比较基准电压VCC为2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路，其特征在于：包括主功率电路、电压比较电路、升压充放电电路以及电压输出电路；其中主功率电路、电压比较电路以及升压充放电电路并接在机载电源的正极和地之间；所述主功率电路连接机载直流电源输入端Vin+与控制电路输出端Vout+之间，用于机载直流供电稳定的情况下向光电稳定平台后端功能模块供电；所述升压充放电电路由升压模块N1、二极管V1和V2、限流电阻以及储能电容C1组成；二极管V1接在升压模块N1输入端口VN1in，防止储能电容C1充满后，向输入端Vin+放电；机载直流电源输入到升压模块N1的电压输入端VN1in，当机载直流电源输入电压在22V～32V时，经升压模块N1升压后，升压模块N1的输出电压VN1out为32V；限流电阻与二极管V2并联，防止储能电容C1在充电时因电流过大而损坏；当储能电容放电时，二极管V2的阻抗小于限流电阻，电流流经二极管V2后输出至电压输出电路；所述电压比较电路采用迟滞比较器，实时比较机载直流电源输入电压，当机载直流电源输入电压小于18V后，电压比较电路输出低电平，而且之后只有当机载直流电源输入电压大于22V时，电压比较电路才输出高电平；所述电压比较器输出为低电平时，电压输出电路中的MOS管导通，储能电容C1通过电压输出电路给光电稳定平台后端功能模块放电；电压比较器输出为高电平时，电压输出电路中的MOS关断。...

【技术特征摘要】
1.一种用于机载光电稳定平台的稳定直流供电转换控制电路，其特征在于：包括主功率电路、电压比较电路、升压充放电电路以及电压输出电路；其中主功率电路、电压比较电路以及升压充放电电路并接在机载电源的正极和地之间；所述主功率电路连接机载直流电源输入端Vin+与控制电路输出端Vout+之间，用于机载直流供电稳定的情况下向光电稳定平台后端功能模块供电；所述升压充放电电路由升压模块N1、二极管V1和V2、限流电阻以及储能电容C1组成；二极管V1接在升压模块N1输入端口VN1in，防止储能电容C1充满后，向输入端Vin+放电；机载直流电源输入到升压模块N1的电压输入端VN1in，当机载直流电源输入电压在22V～32V时，经升压模块N1升压后，升压模块N1的输出电压VN1out为32V；限流电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张夏疆，吴英春，王谭，周根东，高健健，张卫国，庞澜，徐晓枫，惠进，贾子庆，施道云，赵博，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61