CN105226808A - 航空机载电子产品智能应急供电二次电源 - Google Patents

航空机载电子产品智能应急供电二次电源 Download PDF

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房海华
蔡磊
张铭
汪慧云
黄蓝
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Abstract

本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源包括输入隔离电路、滤波电路、尖峰浪涌抑制电路、控制电路、升压模块和输出隔离电路；输入隔离电路、滤波电路和尖峰浪涌抑制电路依次连接；输入隔离电路与飞机航电系统的主供电电源和备用电源连接；控制电路采集尖峰浪涌抑制电路输出的电压，并判断该输出的电压是否小于设定电压，若该输出的电压小于设定电压，控制电路开启升压模块工作，尖峰浪涌抑制电路输出的电压经升压模块升压后通过输出隔离电路输出至机载电子产品，若该输出的电压大于等于设定电压，控制电路关断升压模块工作，尖峰浪涌抑制电路输出的电压直接通过输出隔离电路输出至机载电子产品。

Description

航空机载电子产品智能应急供电二次电源
技术领域
本发明涉及航电系统的电源领域，具体涉及一种航空机载电子产品智能应急供电二次电源。
背景技术
飞机发动机启动过程中需要较大电流，飞机供电电压会出现急剧下降现象，导致航空机载电子产品由于供电电压下降而重新启动或损坏机载电子产品，从而使得在飞机发动机启动过程中飞行员无法监测到飞机工作状态，存在安全隐患或影响任务执行。飞机发动机启动过程中要求其中部分关键部件能够正常工作，以便飞行员能够监测到飞机工作状态。为保证航空机载电子产品满足飞机发动机启动过程中供电要求，必须对航空机载电子产品配备应急供电二次电源，以保障飞机的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空机载电子产品智能应急供电二次电源，能够在飞机发动机启动过程中保证输出电压达到航空机载电子产品正常工作范围内，实现航空机载电子产品在飞机供电低压期间能够正常工作，保障飞机安全。
为了达到上述的目的，本发明提供一种航空机载电子产品智能应急供电二次电源，包括输入隔离电路、滤波电路、尖峰浪涌抑制电路、控制电路、升压模块和输出隔离电路；所述隔离电路、滤波电路和尖峰浪涌抑制电路依次连接；所述隔离电路与飞机航电系统的主供电电源和备用电源连接；所述控制电路采集所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压，并判断该输出的电压是否小于设定电压，若该输出的电压小于设定电压，所述控制电路开启所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压经所述升压模块升压后通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品，若该输出的电压大于等于设定电压，所述控制电路关断所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压直接通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品。
上述航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其中，所述隔离电路包括两个二极管，两个二极管的输入端分别与主供电电源和备用电源连接，能够实现主/备用电源自动切换，两个二极管的输出端均连接所述滤波电路。
上述航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其中，所述升压模块包含多个，且多个升压模块并联，多个升压模块均与所述控制电路和尖峰浪涌抑制电路连接，多个升压模块的输出汇总后输入所述输出隔离电路。
上述航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其中，所述输出隔离电路包含多个二极管，多个二极管的输入端均与多个升压模块汇总后的输出连接，输出隔离电路能够实现电源自动切换，多个二极管的输出端分别连接一个机载电子产品。
上述航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其中，所述航空机载电子产品智能应急供电二次电源还包括储能电路，用于机载电子产品50ms断电保护，所述储能电路设置在所述输出隔离电路与机载电子产品之间或设置在所述尖峰浪涌抑制电路的输出端。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
飞机状态无需更改，只要在飞机航电系统增加本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源，就能够在飞机发动机启动过程中或飞行过程中飞机供电系统出现短时间低压保证输出电压达到航空机载电子产品正常工作范围内，实现航空机载电子产品在飞机供电低压期间能够正常工作，保障飞机安全；
本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源体积小、重量轻、集成度高，便于机载电子产品配备。
附图说明
本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源的示意图。
图2是本发明一较佳实施例的航空机载电子产品智能应急供电二次电源的示意图。
图3是本发明另一较佳实施例的航空机载电子产品智能应急供电二次电源的示意图。
图4是本发明一较佳实施例中尖峰浪涌抑制电路的示意图。
图5是本发明另一较佳实施例中尖峰浪涌抑制电路的示意图。
图6是本发明一较佳实施例中控制电路的示意图。
具体实施方式
以下将结合图1～图6对本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源作进一步的详细描述。
图1所示为本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源的示意图。如图1所示，本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源包括输入隔离电路、滤波电路、尖峰浪涌抑制电路、控制电路、升压模块和输出隔离电路；
所述输入隔离电路、滤波电路和尖峰浪涌抑制电路依次连接；所述输入隔离电路与飞机航电系统本身具有的两路供电电源（主供电电源和备用电源）连接，所述隔离电路用于隔离主供电电源和备用电源，防止主供电电源和备用电源之间出现串电现象，同时实现主供电电源和备用电源之间自动切换；所述滤波电路用于滤除供电电源供电线路中的干扰信号；所述尖峰浪涌抑制电路用于抑制供电系统中尖峰电压、浪涌电源，保护后端电路正常工作，满足航空机载电子产品电源特性中耐尖峰电压和耐过压浪涌试验要求；
所述控制电路和升压模块均与所述尖峰浪涌抑制电路连接，所述控制电路与所述升压模块连接，所述输出隔离电路与所述升压模块和尖峰浪涌抑制电路连接，所述输出隔离电路连接机载电子产品；所述控制电路用于智能开启或关断所述升压模块工作，具体为：所述控制电路采集所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压，并判断该输出的电压是否小于设定电压，若该输出的电压小于设定电压，所述控制电路开启所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压经所述升压模块升压后通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品，若该输出的电压大于等于设定电压，所述控制电路关断所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压直接通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品，所述设定电压为机载电子产品正常工作范围内电压下限；所述升压模块保障在飞机供电低压期间为机载电子产品正常工作提供稳定的所需电压。
在飞机供电（主供电电源或备用电源供电）低于机载电子产品正常工作所需电压（即设定电压）时，本发明的航空机载电子产品智能应急供电二次电源能为机载电子产品正常工作提供稳定的所需电压，保障了飞机供电低压期间机载电子产品能正常工作，确保了飞机飞行安全。
较佳地，所述隔离电路包括两个二极管，对应飞机航电系统的两路供电电源，两个二极管的输入端分别与主供电电源和备用电源连接，能够实现主/备用电源自动切换，两个二极管的输出端均连接所述滤波电路，如图2所示。
较佳地，所述升压模块包含多个，且多个升压模块并联，多个升压模块均与所述控制电路和尖峰浪涌抑制电路连接，多个升压模块的输出汇总后输入所述输出隔离电路。升压模块的个数由负载（机载电子产品）功率决定，多个升压模块并联均流输出，实现稳定输出的同时能够满足负载功率要求，如图2所示。
较佳地，所述输出隔离电路包含多个二极管，一个二级管对应一个机载电子产品，多个二极管的输入端均与多个升压模块汇总后的输出连接，输出隔离电路能够实现电源自动切换，多个二极管的输出端分别连接一个机载电子产品，如图2所示。
较佳地，所述航空机载电子产品智能应急供电二次电源还包括储能电路，用于机载电子产品50ms断电保护。有些机载电子产品本身包含用于50ms断电保护的储能电路，对于这类机载电子产品无需额外增加储能电路，而另外一些机载电子产品不包含用于50ms断电保护的储能电路，本发明对无50ms断电保护能力的机载电子产品，在所述输出隔离电路与机载电子产品之间增设储能电路，所述储能电路例如为储能电容，如图2所示。若某飞机中的机载电子产品均为无50ms断电保护能力的机载电子产品，则在所述尖峰浪涌抑制电路的输出端增设储能电路，所述储能电路例如为储能电容，如图3所示。
图4所示为本发明一较佳实施例中尖峰浪涌抑制电路的示意图。如图4所示，所述尖峰浪涌抑制电路包括电压采样电路、过压判断反馈电路和过压调制电路。所述电压采样电路通过稳压二极管串联采样电阻对电源输入进行采样，过压判断反馈电路由PNP三极管、NPN三极管、电阻、电容和二极管组成，对采样电压进行计算判断控制并输出调制信号。过压调制通过P沟道MOS场效应管对输出信号进行调制。
图5所示为本发明另一较佳实施例中尖峰浪涌抑制电路的示意图。如图5所示，所述尖峰浪涌抑制电路包括电压采样及过压判断电路和过压调制电路。电压采样及过压判断电路由电阻串联二极管组成，采用二极管的反向击穿特性对输入电压进行采样，当输入电压达到设定二极管反向击穿电压，输出控制信号。过压调制电路由两个P沟道MOS场效应管组成，通过两个P沟道MOS场效应管的导通和关断逻辑实现对输入电压的调制。
图6所示为本发明一较佳实施例中控制电路的示意图。如图6所示，所述控制电路包括基准电压生产电路、电压采样电路、比较控制电路和隔离电路。基准电压生产电路由稳压二极管、电阻及电容组成，将输入电压调制成稳定电压基准信号，提供基准电压给比较器，通过电阻分压对输入信号进行电压采样，采用比较器对输入信号与基准信号进行比较输出控制信号，隔离电路采用光耦实现。

Claims (5)

1.航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其特征在于，包括输入隔离电路、滤波电路、尖峰浪涌抑制电路、控制电路、升压模块和输出隔离电路；
所述隔离电路、滤波电路和尖峰浪涌抑制电路依次连接；所述隔离电路与飞机航电系统的主供电电源和备用电源连接；
所述控制电路采集所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压，并判断该输出的电压是否小于设定电压，若该输出的电压小于设定电压，所述控制电路开启所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压经所述升压模块升压后通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品，若该输出的电压大于等于设定电压，所述控制电路关断所述升压模块工作，所述尖峰浪涌抑制电路输出的电压直接通过所述输出隔离电路输出至机载电子产品。
2.如权利要求1所述的航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其特征在于，所述输入隔离电路包括两个二极管，两个二极管的输入端分别与主供电电源和备用电源连接，能够实现主/备用电源自动切换，两个二极管的输出端均连接所述滤波电路。
3.如权利要求1所述的航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其特征在于，所述升压模块包含多个，且多个升压模块并联，多个升压模块均与所述控制电路和尖峰浪涌抑制电路连接，多个升压模块的输出汇总后输入所述输出隔离电路。
4.如权利要求3所述的航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其特征在于，所述输出隔离电路包含多个二极管，多个二极管的输入端均与多个升压模块汇总后的输出连接，隔离电路能够实现电源自动切换，多个二极管的输出端分别连接一个机载电子产品。
5.如权利要求1或4所述的航空机载电子产品智能应急供电二次电源，其特征在于，所述航空机载电子产品智能应急供电二次电源还包括储能电路，用于机载电子产品50ms断电保护，所述储能电路设置在所述输出隔离电路与机载电子产品之间或设置在所述尖峰浪涌抑制电路的输出端。
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