一种千瓦级航空二次电源输入滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种千瓦级航空二次电源输入滤波器，包括雷电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路和信号互联功能电路。本实用新型专利技术的滤波器体积小功能全，节省了产品机箱内部的空间，并且便于组装和维护，对产品的通信和信号电路增加雷电防护措施，保证产品不受外部瞬间耦合脉冲的干扰，滤波电路对产品外部的恶劣的电磁环境进行屏蔽同时也限制了自身对外界产生的电磁干扰强度，提高了二次电源产品的可靠性，通过电压转换将28V电压转换成产品内部需要的多种电压值，为不同功能电路单独供电，减少地回路的交联。

A kilowatt level input filter for aviation secondary power supply

【技术实现步骤摘要】
一种千瓦级航空二次电源输入滤波器
本技术涉及航空二次电源电磁兼容，属于电气安全领域。具体涉及一种千瓦级航空二次电源输入滤波器。
技术介绍
航空二次电源作为多电飞机的重要部件，其重量和体检直接关系到整个飞机的性能。要求二次电源减轻重量、缩小体积，做到高功率密度。功能电路模块化的概念就营运而生。航空二次电源内部模块化设计能够节省空间，方便布局。同时为组装、维护、更换等提供了便利条件。雷电防护电路可以防止外部因雷电耦合到机舱内的脉冲电压和脉冲电流对产品形成的损害。以往航空二次电源只针对供电电源接口和功率输出接口进行雷电防护，但是通讯接口和信号接口均无雷电防护措施，然而这些接口往往是最容易受到影响的，同时也会对整个二次电源产品是否能正常工作起到关键性作用。航空二次电源的电磁兼容问题在近年显得尤为重要，在二次电源在保证不受外界恶劣电磁环境干扰的同时也要限制自身对外界产生的电磁干扰。如果二次电源不能屏蔽外界电磁环境的干扰，二次电源内部小信号采样很容易受到干扰，从而造成产品发生工作故障。如果二次电源不能限制自身对外产生的电磁干扰，会对周边电子产品(尤其是传感器类产品)造成工作异常，直接威胁飞机的安全性。
技术实现思路
本技术目的：本技术克服现有技术的不足，为航空二次电源提供一种功能集成的电磁兼容滤波器，以解决航空二次电源在恶劣环境中的电磁兼容问题。本技术技术方案：一种千瓦级航空二次电源输入滤波器，包括雷电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路和信号互联功能电路；雷电防护电路由若干个TVS管组成，各个TVS管并联在滤波器的输入接口处，对外部产生的雷电干扰进行滤除，使电压不会超过冲击电流抑制功能电路的耐压值，从而起到保护后级电路的作用；冲击电流抑制功能电路由TVS3、TVS4组成，TVS3的阴极接输入+135V，TVS4的阴极接输入-135V，TVS3，TVS4的阳极同时接地；电磁兼容滤波电路采用共模电感、差模电感、共模电容和差模电容组成的二级滤波电路，航空二次电源作为干扰源，两端分别与共模电感L3中绕组1的一端和绕组2的一端连接，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间串接有共模电容CY3和CY4，CY3和CY4之间接地，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间还并联差模电容CX2，CX2和CY3的公共端连接差模电感L1的一端，CX2和CY4的公共端连接差模电感L2的一端。L1的另一端和L2的另一端间并联差模电容CX1，L1和CX1的公共端同时连接共模电容CY1和TVS1管的一端，L2和CX1的公共端同时连接共模电容CY2和TVS2管的一端，TVS1、TVS2、CY1和CY2另一端连接，并接地；其中CY3、CY4和L3组成第一级共模滤波电路，L3的漏感和CX2组成第一级差模滤波电路，CY1和CY2组成第二级共模滤波电路，CX1、L1和L2组成第二级差模滤波电路，TVS1、TVS2抑制电磁兼容滤波电路的电压尖峰；供电特性电路将9V-100V的输入电压，调制为12V-36V，满足后级电压转换功能电路的输入条件；电压转换功能电路包括28V转28V，28V转±15V，28V转5VTX,两路28V转5V，其中28V给航空二次电源内接触器供电，±15V给航空二次电源内运算放大器供电，5VTX给航空二次电源内通讯电路供电，5V给航空二次电源内DSP数字电路供电；信号互联功能电路为滤波器和航空二次电源提供信号互联接口。其特征在于，所述滤波器将雷电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路和信号互联功能电路集成为一体。其特征在于，供电输入和信号输入均增加雷电防护措施。其特征在于，使用供电特性电路对电压转换功能电路提供稳定输入电压。其特征在于，电磁兼容滤波采用二级滤波电路，有效滤除航空二次电源内的共模和差模噪声。其特征在于，航空二次电源内各功能电路的供电电路相互隔离，防止电源噪声串扰。其特征在于，电压转换功能电路中的两路28V转5V互为备份。本技术的有益效果：本技术的一种千瓦级航空二次电源输入滤波器，集成了多种功能于一体，体积小功能全，节省了产品机箱内部的空间，并且便于组装和维护。对产品的通信和信号电路增加雷电防护措施，保证产品不受外部瞬间耦合脉冲的干扰。滤波电路对产品外部的恶劣的电磁环境进行屏蔽同时也限制了自身对外界产生的电磁干扰强度，提高了二次电源产品的可靠性。通过电压转换将28V电压转换成产品内部需要的多种电压值，为不同功能电路单独供电，减少地回路的交联。附图说明图1为滤波器总体框图图2是故障检测电路图3雷电防护示意图图4电磁兼容滤波电路图5电压转化原理框图具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明：图1是航空二次电源滤波器的总体框图。电源输入有±135VDC、28VDC和115VAC(三相四线制400Hz)分别为功率电、辅助电和产品转换后的电。输出为±135VDC、28VDC、±15VDC、5VTX、5VDC和115VAC(三相四线制400Hz)。同时滤波器还为产品的采样信号、检测信号和通讯提供防雷和滤波。航空二次电源滤波器主要分为5个功能电路：电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路。图2为航空二次电源滤波器的内部布局图。滤波器本着先防护后滤波再变换的原则，将滤波器的全部功能分布在4张PCB上，PCB之间间隔距离为15cm，能保证板与板之间的电气间隙。图3雷电防护功能电路，采用TVS管进行三级防护，根据不同的输入电压和后级电路计算TVS管的耐压值、钳位电压、峰值功率、结电容等参数，选取合适的TVS管。图4为传导辐射滤波功能电路，采用共模电感、差模电感、共模电容和差模电容组成的二级滤波电路。滤波电路的共模转折频率为：计算得到L3、CY1、CY2、CY3、CY4的值，一般情况下使CY1＝CY2，CY3＝CY4。差模转折频率为计算得到L1、L3dm、CX1、CX2的值。图5为电压转换功能模块，由输入28VDC辅助电通过小功率DCDC变换器转换成28VDC，±15VDC，5VTXDC，5VDC(两路互为备份)。输出稳定平滑的电压为后级电路提供供电电源，相互隔离的方式可以确保电路间不形成串扰。二极管起到反向截止的作用，使两路5VDC中电压高的优先输出，另一路电压略低的作为热备份，再优先输出路出现故障时，电压略低路可以接替其输出5V直流电压，为后级DSP和数字电路提供稳定的5V供电。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种千瓦级航空二次电源输入滤波器，包括雷电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路和信号互联功能电路；/n其特征在于，雷电防护电路由若干个TVS管组成，各个TVS管并联在滤波器的输入接口处，对外部产生的雷电干扰进行滤除，使电压不会超过冲击电流抑制功能电路的耐压值，从而起到保护后级电路的作用；/n冲击电流抑制功能电路由TVS3、TVS4组成，TVS3的阴极接输入+135V，TVS4的阴极接输入-135V，TVS3，TVS4的阳极同时接地；/n电磁兼容滤波电路采用共模电感、差模电感、共模电容和差模电容组成的二级滤波电路，航空二次电源作为干扰源，两端分别与共模电感L3中绕组1的一端和绕组2的一端连接，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间串接有共模电容CY3和CY4，CY3和CY4之间接地，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间还并联差模电容CX2，CX2和CY3的公共端连接差模电感L1的一端，CX2和CY4的公共端连接差模电感L2的一端，L1的另一端和L2的另一端间并联差模电容CX1，L1和CX1的公共端同时连接共模电容CY1和TVS1管的一端，L2和CX1的公共端同时连接共模电容CY2和TVS2管的一端，TVS1、TVS2、CY1和CY2另一端连接，并接地；其中CY3、CY4和L3组成第一级共模滤波电路，L3的漏感和CX2组成第一级差模滤波电路，CY1和CY2组成第二级共模滤波电路，CX1、L1和L2组成第二级差模滤波电路，TVS1、TVS2抑制电磁兼容滤波电路的电压尖峰；/n供电特性电路将9V-100V的输入电压，调制为12V-36V，满足后级电压转换功能电路的输入条件；/n电压转换功能电路包括28V转28V，28V转±15V，28V转5VTX,两路28V转5V，其中28V给航空二次电源内接触器供电，±15V给航空二次电源内运算放大器供电，5VTX给航空二次电源内通讯电路供电，5V给航空二次电源内DSP 数字电路供电；/n信号互联功能电路为滤波器和航空二次电源提供信号互联接口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种千瓦级航空二次电源输入滤波器，包括雷电防护电路、冲击电流抑制功能电路、电磁兼容滤波电路、供电特性电路、电压转换功能电路和信号互联功能电路；
其特征在于，雷电防护电路由若干个TVS管组成，各个TVS管并联在滤波器的输入接口处，对外部产生的雷电干扰进行滤除，使电压不会超过冲击电流抑制功能电路的耐压值，从而起到保护后级电路的作用；
冲击电流抑制功能电路由TVS3、TVS4组成，TVS3的阴极接输入+135V，TVS4的阴极接输入-135V，TVS3，TVS4的阳极同时接地；
电磁兼容滤波电路采用共模电感、差模电感、共模电容和差模电容组成的二级滤波电路，航空二次电源作为干扰源，两端分别与共模电感L3中绕组1的一端和绕组2的一端连接，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间串接有共模电容CY3和CY4，CY3和CY4之间接地，共模电感L3中绕组1的另一端和绕组2的另一端之间还并联差模电容CX2，CX2和CY3的公共端连接差模电感L1的一端，CX2和CY4的公共端连接差模电感L2的一端，L1的另一端和L2的另一端间并联差模电容CX1，L1和CX1的公共端同时连接共模电容CY1和TVS1管的一端，L2和CX1的公共端同时连接共模电容CY2和TVS2管的一端，TVS1、TVS2、CY1和CY2另一端连接，并接地；其中CY3、CY4和L3组成第一级共模滤波电路，L3的漏感和CX2组成第一级差模滤波电路，CY1和CY2组成第二级共模滤波电路，CX1、L1和L2组成第二级差模滤波电路，TVS1、TVS2抑制电磁兼容滤波电路的电压尖峰；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈阳，颜伟，王洪玮，洪国栋，
申请(专利权)人：天津航空机电有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12