一种满足国军标机载设备的小功率电源制造技术

本发明专利技术公开了一种满足国军标机载设备的小功率电源，输入电压+28V经过了防护电路、滤波电路、浪涌抑制电路、DC‑DC功率转换电路和电源芯片进行输出电源的配置，经过浪涌抑制后，28V电压分为三路，一路经升压电路升压后为钽电容进行储能，保证电源掉电后50ms正常工作，其中一路直接输出28V作为背光、离散量电源，一路经DC/DC模块转换为+5V，选用的电源模块输入电压范围9V‑36V，具有过流短路保护功能，输入、输出、输入输出相互隔离，转换效率高，工作温度范围宽，输出电压纹波小，可靠性高，+5V电压经电源转换芯片LM22675QMR‑ADJ转为‑5V电压输出，本方案电路设计精简，功能齐全；可靠性强、功耗低、抗干扰能力强，结构设计稳定、可靠；元器件选用100%国产化。

【技术实现步骤摘要】
一种满足国军标机载设备的小功率电源
本专利技术涉及航空领域，尤其涉及一种满足国军标机载设备的小功率电源。
技术介绍
飞机上搭载的大量机载电子设备均需机载电源系统提供稳定可靠的电源，机载电源系统的稳定性直接影响到机载设备的工作状态和飞行安全。作为供电的电源电路在整机中是相当重要的。它的性能良好与否直接影响到整个电子产品的稳定性、可靠性和精度。随着电子技术的飞速发展，电源技术也得到了很大的发展，它从过去不太复杂的电子电路变为今日的具有较强功能的功能模块。电压稳定的方式，也由传统的线性稳压发展到今天的非线性式稳压，电源电路就由简单变得复杂。电源技术正从过去依附于其他电子设备的状态，逐渐演变成为一个独立学科分支。如何使机载设备满足飞机电源供电特性的要求，并使飞机供电系统和机载电子设备之间能够协调、可靠地工作是机载电子设备必备的要求。随着航电系统的发展，电子系统迅速升级，网络结构越来越复杂，显示控制系统与任务系统设备之间的数据需要高效传输，电源模块是必不可少的，只有电源的高效支持，各个设备之间才可以更加快速有效的完成数据交互，本专利技术主要就是为多功能显示器相关系列产品进行电源处理和转换供电，根据适航指标要求，设计具有防雷电、防浪涌、过压、过流保护以及欠压续流等功能的机载直流电源。机载直流电源要求将发动机的正常电压28VDC，转化为航电设备常用的5VDC与3.3VDC，电源额定功率28W，具有防雷、防浪涌、过压、过流保护以及欠压续流等功能，在飞机发电机供电从22V到32.2V之间均能正常工作。机载直流电源总体设计，包括用于机载直流电源电路在受到雷电袭击时，迅速稳压、移掉大部分浪涌能量的防雷电电路，用于对电路中的高频干扰信号进行滤除的电源EMI滤波电路，用于对机载直流电源限压限流的具有防浪涌、过压以及过流的电压保护器电路以及用于将发电机发送过来的直流28V电压转换成航电设备常用直流稳压电源而具有防瞬态中断的电源稳压电路，总体设计如图1所示。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种效果更好的型满足国军标机载设备的小功率电源。所述满足国军标机载设备的小功率电源，输入电压+28V经过了防护电路、滤波电路、浪涌抑制电路、DC-DC功率转换电路和电源芯片进行输出电源的配置，经过浪涌抑制后，28V电压分为三路，一路经升压电路升压后为钽电容进行储能，保证电源掉电后50ms正常工作，其中一路直接输出28V作为背光、离散量电源，一路经DC/DC模块转换为+5V，选用的电源模块输入电压范围9V-36V，具有过流短路保护功能，输入、输出、输入输出相互隔离，转换效率高，工作温度范围宽，输出电压纹波小，可靠性高，+5V电压经电源转换芯片LM22675QMR-ADJ转为-5V电压输出。主电源（28V工作电源）回路主要通过TVS管与浪涌抑制器进行尖峰防护，在加热28V端与照明电源端采用TVS管与可恢复的过流保护器件进行尖峰防护，在主电源输入端28V与28VGND间增加TVS管，输入电压出现电压尖峰时，TVS管瞬间被击穿将输入电压钳位于一定的电压，此外，电路设计增加了浪涌抑制器具有出色的尖峰电压吸收的能力，在加热28V端与照明电源端采用TVS管及过流保护器件，当由外部施加电压过大导致电流增大时，过流保护器件自动断开保证后端电路的工作安全。浪涌抑制模块8~45V宽电源输入范围，额定工作电流下能承受80V/100ms或100V/50ms的浪涌冲击，过压浪涌时可以将输出电压钳位至36V，欠压浪涌发生时输出电压跟随输入电压，良好的单向通过性，连续导通时仅损耗50mV/A的压降。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例一种满足国军标机载设备的小功率电源，电路设计精简，功能齐全；可靠性强、功耗低、抗干扰能力强，结构设计稳定、可靠；元器件选用100%国产化。附图说明图1是现有技术设计图；图2是本专利技术实施例电源模块原理框图；图3是本专利技术实施例电压尖峰防护设计。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。本专利技术实施例满足国军标机载设备的小功率电源，输入电压+28V经过了防护电路、滤波电路、浪涌抑制电路、DC-DC功率转换电路和电源芯片进行输出电源的配置，经过浪涌抑制后，28V电压分为三路，一路经升压电路升压后为钽电容进行储能，保证电源掉电后50ms正常工作，其中一路直接输出28V作为背光、离散量电源，一路经DC/DC模块转换为+5V，选用的电源模块输入电压范围9V-36V，具有过流短路保护功能，输入、输出、输入输出相互隔离，转换效率高，工作温度范围宽，输出电压纹波小，可靠性高，+5V电压经电源转换芯片LM22675QMR-ADJ转为-5V电压输出。主电源（28V工作电源）回路主要通过TVS管与浪涌抑制器进行尖峰防护，在加热28V端与照明电源端采用TVS管与可恢复的过流保护器件进行尖峰防护，在主电源输入端28V与28VGND间增加TVS管，输入电压出现电压尖峰时，TVS管瞬间被击穿将输入电压钳位于一定的电压，此外，电路设计增加了浪涌抑制器具有出色的尖峰电压吸收的能力，在加热28V端与照明电源端采用TVS管及过流保护器件，当由外部施加电压过大导致电流增大时，过流保护器件自动断开保证后端电路的工作安全。浪涌抑制模块8~45V宽电源输入范围，额定工作电流下能承受80V/100ms或100V/50ms的浪涌冲击，过压浪涌时可以将输出电压钳位至36V，欠压浪涌发生时输出电压跟随输入电压，良好的单向通过性，连续导通时仅损耗50mV/A的压降。当电路上电正常工作时，进行RC充电电路钽电容储能，当输出电压欠压时时通过钽电容放电维持掉电保护。经过综合评估钽电容选用63V/12000uF。设计中通过多功能显示单元总电流预计为1.5A，电源模块效率按80%计算，负载电阻Rx约为0.74Ω，放电电压计算公式如公式（1）所示，放电时间τ计算公式如公式（2）所示。……………………………(1)………………………(2)式中：Vt--任意时刻储能电容C两端的电压；常温条件下E=36V，Vt=18V，C=12000uF，代入公式可得放电时间τ≈171ms；低温条件下，根据电容随温度变化曲线，低温条件下电容容值较常温容值下降30%，E=36V，Vt=18V，C=8400uF，代入公式可得放电时间τ≈120ms，故完全满足综合处理显示单元掉电50ms正常工作的要求。5.供电中断以电启动设计综合处理显示单元电源模块采用瞬态电压抑制二极管，最大反向电压45V，击穿电压50V，可承受最大峰值脉冲功率3000W。滤波器采用直流电源滤波器，最大输入电压范围0～100V，其放置于TVS管的后端，可以正常工作。浪涌抑制器，额定工作电流3A，可承受80V/100ms或100V/50ms浪涌冲击，宽电源输入范围8V～45V，输出电压最大36V，具有尖峰浪涌吸收能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种满足国军标机载设备的小功率电源，其特征在于：输入电压+28V经过了防护电路、滤波电路、浪涌抑制电路、DC-DC功率转换电路和电源芯片进行输出电源的配置，经过浪涌抑制后，28V电压分为三路，一路经升压电路升压后为钽电容进行储能，保证电源掉电后50ms正常工作，其中一路直接输出28V作为背光、离散量电源，一路经DC/DC模块转换为+5V，选用的电源模块输入电压范围9V-36V，具有过流短路保护功能，输入、输出、输入输出相互隔离，转换效率高，工作温度范围宽，输出电压纹波小，可靠性高，+5V电压经电源转换芯片LM22675QMR-ADJ转为-5V电压输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种满足国军标机载设备的小功率电源，其特征在于：输入电压+28V经过了防护电路、滤波电路、浪涌抑制电路、DC-DC功率转换电路和电源芯片进行输出电源的配置，经过浪涌抑制后，28V电压分为三路，一路经升压电路升压后为钽电容进行储能，保证电源掉电后50ms正常工作，其中一路直接输出28V作为背光、离散量电源，一路经DC/DC模块转换为+5V，选用的电源模块输入电压范围9V-36V，具有过流短路保护功能，输入、输出、输入输出相互隔离，转换效率高，工作温度范围宽，输出电压纹波小，可靠性高，+5V电压经电源转换芯片LM22675QMR-ADJ转为-5V电压输出。


2.如权利要求1所述的满足国军标机载设备的小功率电源，其特征在于，主电源（28V工作电源）回路主要通过TVS管与浪涌抑制器进行尖峰防...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清，陈二虎，杨凡，杜昭，鲁攀，
申请(专利权)人：恒宇信通航空装备北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11