本发明专利技术公开了一种航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，包括线性源启动电路、半桥直流变换器主功率电路、二次电源电路，上述电路所用电能均由主功率输入电源提供。控制环路的供电电源开始由线性源启动电路提供启动电压V1，待控制环路输出稳定的PWM波形之后，使主功率电路正常运行并输出稳定电压；接着本发明专利技术利用主功率电路的输出滤波电感充放电特点，引入反激式电路的原理，在输出滤波电感的铁芯上绕制二次线圈；在电感释放能量的过程中，会在二次线圈中感应出电压V2，使V2大于V1，并通过隔离二极管的反向截止作用，使得二次电源输出电压V2替代启动电压V1，继续为控制环路提供稳定的供电电压；该二次电源电路简单，可靠性高，成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路
[0001]本专利技术涉及二次电源
，具体涉及一种航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路。
技术介绍
[0002]在DC/DC半桥直流变换器中，其控制环路系统需要有稳定的直流供电电源来保证控制系统稳定运行。通常，在DC/DC半桥直流变换器主电路启动之前，需要外部直流电源让控制环路提前启动，输出稳定的PWM波形，保证主电路功率开关管稳定的导通和关断。但是这种启动控制逻辑有一个明显的缺陷，当控制系统外部直流供电电源出现故障，导致控制环路不能启动时，整个DC/DC半桥直流变换器就无法启动。
[0003]为解决上述启动问题，通常采用线性源电路，其输入端是DC/DC半桥直流变换器的主功率电源电压，输出端是能为控制环路供电的稳定直流电压。该线性源电路不仅可以为控制环路提供启动电源，而且通常用作控制环路稳定运行的供电电源。但是该线性源电路也存在一个缺陷，线性源电路是非隔离电路，当主功率电源电压为高压时，如果出现线性源的功率开关管被静电击穿等外部因素损坏，导致功率开关管短路，使得主功率电源电压直接加载在线性源输出端两端，不仅使得线性源输出端的稳压管流过过大的击穿电流而烧毁，而且使得控制环路系统承受主功率电源的高压而全部烧毁。由于上述控制环路存在供电启动及稳定运行供电的缺陷，很难应用于安全性、可靠性及稳定性很高的航空航天等领域。
技术实现思路
[0004]为克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种航天电源用半桥变换器的自启动二次电源电路，通过结合半桥变换器自身的结构和特点，利用输出滤波电感充放电产生的交变电压，将输出滤波电感铁芯上缠绕二次线圈，利用反激直流变换器的原理，构成隔离型二次电源的电路结构，为控制环路提供稳定的直流供电电源。从而解决了高压直流电源中非隔离型的线性源为控制环路供电带来的电路缺陷问题，可使对控制环路的供电更加安全、可靠和稳定。
[0005]本专利技术提供了一种航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，所述二次电源电路包括：
[0006]二次线圈，绕设在半桥直流变换器主功率电路的输出滤波电感L1的铁芯上，所述二次线圈的同名端与公共地GND连接；
[0007]隔离二极管D3，其阳极与线性启动源的输出电压V1连接，其阴极与控制环路的供电电源V
CC
连接；
[0008]隔离二极管D4，其阳极与所述二次线圈的异名端连接，其阴极与所述隔离二极管D3的阴极连接；
[0009]滤波电容C4，其一端与所述隔离二极管D4的阴极连接，其另一端与公共地GND连接。
[0010]可选地，当所述半桥直流变换器主功率电路正常启动后，所述输出滤波电感L1释放能量，所述二次线圈的异名端感应出电压V2，电压V2大于线性源启动电路的输出电压V1。
[0011]可选地，所述线性源启动电路包括电压调整电路、稳压输出电路和误差放大电路，所述线性源启动电路具有稳定的输出电压V1，输出电压通过所述隔离二极管D3，得到稳定的直流启动电压V
CC
。
[0012]可选地，所述电压调整电路包括限流电阻R1、续流电阻R2和功率开关管Q1；所述功率开关管Q1的漏极与主功率电源正极V
in
连接，所述限流电阻R1并联在所述功率开关管Q1的漏极与栅极之间，所述续流电阻R2并联在功率开关管Q1的源极与公共地GND之间。
[0013]可选地，所述稳压输出电路包括稳压二极管D1、隔离二极管D2和隔离二极管D3；所述隔离二极管D2的阳极与所述功率开关管Q1的源极连接，所述隔离二极管D2的阴极分别于所述稳压二极管D1的阴极和所述隔离二极管D3的阳极连接，所述隔离二极管D3的阴极与控制环路的供电电源V
CC
连接。
[0014]可选地，所述误差放大电路包括采样电阻R4、限流电阻R3和三极管Q2；所述采样电阻R4的一端与所述稳压二极管D1的阳极连接，所述采样电阻R4的另一端连接公共地GND；所述限流电阻R3的一端与所述稳压二极管D1的阳极连接，所述限流电阻R3的另一端连接所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的射极与公共地GND连接，所述三极管Q2的集电极与所述功率开关管Q1的栅极连接。
[0015]可选地，所述半桥直流变换器主功率电路包括半桥整流电路和输出滤波电路；当输出稳定的直流启动电压V
CC
后，所述半桥直流变换器主功率电路获得稳定的PWM波形并输出稳定电压V0。
[0016]可选地，所述半桥整流电路包括上桥臂电容C1、下桥臂电容C2、上桥臂功率开关管Q3、下桥臂功率开关管Q4、半桥变压器T1、输出整流二极管D5和输出整流二极管D6；当输出稳定的直流启动电压V
CC
，使得控制环路平稳的启动并输出稳定的PWM波形，其PWM波形使得上下桥臂功率开关管Q3和Q4在一个PWM波形周期内交替导通；当PWM控制信号使上桥臂功率开关管Q3导通时，主功率输入电压V
in
产生的输入电流经过功率开关管Q3、变压器T1的端子1和端子2，为下桥臂电容C2充电储能，同时在变压器T1的端子3上感应出正电压，通过整流二极管D5后，流入输出滤波电路；当PWM控制信号使下桥臂功率开关管Q4导通时，下桥臂电容C2对外放电，其放电电流经过变压器T1的端子2、变压器T1的端子1、功率开关管Q4到公共地GND，同时在变压器T1的端子6上感应出正电压，通过整流二极管D6后，流入输出滤波电路。
[0017]可选地，所述输出滤波电路包括输出滤波电感L1、输出滤波电容C3和输出滤波电容C5、输出隔离二极管D7；在PWM控制信号使上桥臂功率开关管Q3或下桥臂功率开关管Q4导通期间，变压器T1的端子3或端子6感应出正电压并输出电流，其电流流经输出整流二极管D5或D6，流入输出滤波电感L1，将电能转换成磁场能量储存起来；流过输出滤波电感L1的电流会逐渐增大，在滤波电感L1的端子7上会感应出正电压。
[0018]可选地，所述输出滤波电感L1在上下桥臂功率开关管开通时，充电储能，所述输出滤波电感L1在上下桥臂功率开关管关断时，释放能量。
[0019]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0020]本专利技术通过利用半桥直流变换器输出滤波电感充放电的特征，结合反激式电路的工作原理，设计出了隔离型二次电源电路，该电路简单，可靠性及实用性高，成本低。
[0021]本专利技术的二次电源电路与线性源启动电路构成互补供电电路，弥补了高输入电压下，单独使用线性源启动电路为控制环路供电所存在的可靠性缺陷。
[0022]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述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专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，所述二次电源电路包括：二次线圈，绕设在半桥直流变换器主功率电路的输出滤波电感L1的铁芯上，所述二次线圈的同名端与公共地GND连接；隔离二极管D3，其阳极与线性启动源的输出电压V1连接，其阴极与控制环路的供电电源V
CC
连接；隔离二极管D4，其阳极与所述二次线圈的异名端连接，其阴极与所述隔离二极管D3的阴极连接；滤波电容C4，其一端与所述隔离二极管D4的阴极连接，其另一端与公共地GND连接。2.如权利要求1所述航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，当所述半桥直流变换器主功率电路正常启动后，所述输出滤波电感L1释放能量，所述二次线圈的异名端感应出电压V2，电压V2大于线性源启动电路的输出电压V1。3.如权利要求1所述航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，所述线性源启动电路包括电压调整电路、稳压输出电路和误差放大电路，所述线性源启动电路具有稳定的输出电压V1，输出电压通过所述隔离二极管D3，得到稳定的直流启动电压V
CC
。4.如权利要求3所述航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，所述电压调整电路包括限流电阻R1、续流电阻R2和功率开关管Q1；所述功率开关管Q1的漏极与主功率电源正极V
in
连接，所述限流电阻R1并联在所述功率开关管Q1的漏极与栅极之间，所述续流电阻R2并联在功率开关管Q1的源极与公共地GND之间。5.如权利要求4所述航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，所述稳压输出电路包括稳压二极管D1、隔离二极管D2和隔离二极管D3；所述隔离二极管D2的阳极与所述功率开关管Q1的源极连接，所述隔离二极管D2的阴极分别于所述稳压二极管D1的阴极和所述隔离二极管D3的阳极连接，所述隔离二极管D3的阴极与控制环路的供电电源V
CC
连接。6.如权利要求5所述航天电源用半桥变换器的自适应启动二次电源电路，其特征在于，所述误差放大电路包括采样电阻R4、限流电阻R3和三极管Q2；所述采样电阻R4的一端与所述稳压二极管D1的阳极连接，所述采样电阻R4的另一端连接公共地GND；所述限流电阻R3的一端与所述稳压二极管D1的阳极连接，所述限...
【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，张东杰，杨帆，陈乃铭，崔鹏飞，徐军，许祺峰，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：
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