CN105406576B - 一种两级储能供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两级储能供电电路，包括依次连接的电源、一级储能电容、电流检测与调制电路和二级储能电容，所述电流检测与调制电路用于根据电路中的电压进行延时设定，并在延时时间完成之后断开一级储能电容与所述二级储能电容的连接；电源在开机阶段给一级储能电容和二级储能电容进行充电，而当雷达处于发射状态时，由所述电源和一级储能电容为雷达发射信号提供所需的峰值功率，在延时时间完成后，通过电流检测与调制电路断开一级储能电容与二级储能电容的连接，由二级储能电容单独为雷达的信号发射提供所需的峰值功率，目的在于提供一种瞬时功率较大、平均功率较小且输出供电允许一定跌落的两级储能供电电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电电路，特别涉及一种两级储能供电电路。
背景技术
有源相控阵雷达技术是近年来正在发展的新技术，具有比传统火控雷达更多的优势。有源相控阵雷达系统具在瞬时发射的瞬时峰值功率较高，但接收功率较低，且整个工作周期内平均功率较低的特点。现有有源相控阵雷达系统的供电电路中采用较多数量的储能电容进行供电，造成供电电路较为复杂且常常也不能达到雷达瞬时发射时的峰值功率要求，因而急需一种电路结构简单且能安全稳定的为雷达提供电源的供电电路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有有源相控阵雷达系统的供电电路中采用较多数量的储能电容进行供电，造成供电电路较为复杂且常常也不能达到雷达瞬时发射时的峰值功率要求的问题，提供一种瞬时功率较大、平均功率较小且输出供电允许一定跌落的两级储能供电电路。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种两级储能供电电路，包括：依次连接的电源、一级储能电容、电流检测与调制电路和二级储能电容，所述电流检测与调制电路用于根据电路中的电压进行延时设定，并在延时时间完成之后断开所述一级储能电容与所述二级储能电容的连接；
所述电源在雷达未处于发射状态时对所述一级储能电容和二级储能电容进行充电；在雷达处于发射状态时，所述电源与所述一级储能电容在所述延时时间内为雷达发射信号提供所需的峰值功率，在延时时间完成后通过所述电流检测与调制电路断开所述一级储能电容与所述二级储能电容的连接，此时由所述二级储能电容单独为雷达发射信号提供所需的峰值功率；
其中，电源在开机阶段给一级储能电容和二级储能电容进行充电，而当相控阵雷达开始工作，即雷达处于发射状态时，此时由所述电源和一级储能电容为雷达发射信号提供所需的峰值功率，由于电源和一级储能电容长时间提供峰值功率，会导致电源进入电流保护点，因此通过设定延时，使电源在不进入电流保护点的情况下和所述一级储能电容在所述延时时间的安全范围内，为雷达的信号发射提供峰值功率，而在延时时间完成后，则通过所述电流检测与调制电路断开一级储能电容与所述二级储能电容的连接，此时由所述二级储能电容单独为雷达的信号发射提供所需的峰值功率，从而保护电源不进入电流保护点，同时也实现了以较小功率等级的电源可以瞬时提供高于自身额定功率的能量而不损坏或者进入保护模式；其中，还可通过使用不同容量的一级储能电容，从而根据实际需求调整所述延时时间，从而调整峰值功率的持续时间，以适应不同的峰值功率要求；
所述雷达停止发射信号后，此时电路中不再需要提供峰值功率，此时，所述二级储能电容停止向雷达提供峰值功率，此时所述二级储能电容也电压跌落到一定值，而采样电阻采集到电路中的电压跌落，此时可通过电流检测与调制电路进行延时设定，在延时时间完成后重新连通所述一级储能电容和二级储能电容，使电源为所述二级储能电容充电，为下一次雷达信号发射所需的峰值功率做准备。其中，同样的还可以通过使用不同容量的二级储能电容值，可以调整所述二级储能电容的电压跌落值，以适应不同的峰值功率要求；
通过使用不同容量的一级储能电容和二级储能电容，还使得所述电源电流保护点得以调整，因而整个电路的峰值功率持续时间、电源电流保护点以及允许的最大电压跌落均可以独自进行调整。
优选的，所述电流检测与调制电路包括依次连接的采样电阻和MOSFET，所述采样电阻一端连接所述一级储能电容，另一端连接所述MOSFET，所述MOSFET一端连接所述采样电阻后，另一端还连接所述二级储能电容；
在所述采样电阻两端还连接有差分放大电路，所述差分放大电路后级还依次连接有延时比较电路、门限比较与滞环电路和MOSFET驱动电路，所述MOSFET驱动电路还与所述MOSFET连接；
所述差分放大电路用于对所述采样电阻上的电压进行差分放大，经过差分放大之后的第一差分放大信号被送入所述延时比较电路进行延时处理为第二差分放大信号；所述延时比较电路在延时时间完成后，将所述第二差分放大信号送入所述门限比较与滞环电路，所述门限比较与滞环电路用于将所述第二差分放大信号进行回差处理，并输出回差信号；所述MOSFET驱动电路接收并根据所述回差信号开启或关闭所述MOSFET；
其中，所述回差信号用于避免MOSFET驱动电路频繁开启所述MOSFT而造成电源1损坏。。
优选的，所述MOSFET 驱动电路连接所述MOSFET的栅极，所述采样电阻和二级储能电容分别连接所述MOSFET的源极或漏极。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、以较小功率等级的电源，瞬时提供高于自身额定功率的能量而不损坏或者进入保护模式；
2、峰值功率持续时间、电源电流保护点以及允许的最大电压跌落均可以独自进行调整。
附图说明：
图1为实施例中两级储能供电电路结构示意框图；
图2为实施例中两级储能供电电路内部电路连接示意图；
图中标记：1-电源，2-一级储能电容，3-电流检测与调制电路，30-MOSFET，31-采样电阻，32-差分放大电路，33-延时比较电路，34-门限比较与滞环电路，35-MOSFET驱动电路，4-二级储能电容。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
一种两级储能供电电路，包括：依次连接的电源1、一级储能电容2、电流检测与调制电路3和二级储能电容4，所述电流检测与调制电路3用于根据电路中的电压进行延时设定，并在延时时间完成之后断开所述一级储能电容2与所述二级储能电容4的连接。
所述电源在雷达未处于发射状态时对所述一级储能电容2和二级储能电容4进行充电；在雷达处于发射状态时，所述电源1与所述一级储能电容2在所述延时时间内为雷达发射信号提供所需的峰值功率，在延时时间完成后通过所述电流检测与调制电路3断开所述一级储能电容2与所述二级储能电容4的连接，此时由所述二级储能电容4单独为雷达发射信号提供所需的峰值功率。
具体的，所述电流检测与调制电路3包括依次连接的采样电阻31和MOSFET（标记30所示），所述采样电阻31一端连接所述一级储能电容2，另一端连接所述MOSFET（标记30所示）的源极或漏极，所述MOSFET（标记30所示）一端连接所述采样电阻31后，另一端还连接所述二级储能电容4。
在所述采样电阻31两端还连接有差分放大电路32，所述差分放大电路32后级还依次连接有延时比较电路33、门限比较与滞环电路34和MOSFET驱动电路35，所述MOSFET驱动电路35还至所述MOSFET（标记30所示）的栅极。
所述差分放大电路32用于对所述采样电阻31上的电压进行差分放大，经过差分放大之后的第一差分放大信号被送入所述延时比较电路33进行延时处理为第二差分放大信号；所述延时比较电路33在延时时间完成后，将所述第二差分放大信号送入所述门限比较与滞环电路34，所述门限比较与滞环电路34用于将所述第二差分放大信号进行回差处理，并输出回差信号；所述MOSFET驱动电路35接收并根据所述回差信号开启或关闭所述MOSFET（标记30所示）。
其中，所述回差信号用于避免MOSFET驱动电路35频繁开启所述MOSFT（标记30所示）而造成电源1损坏。
本实施例所述两级储能供电电路的工作过程为：电源1在开机阶段给一级储能电容2和二级储能电容4进行充电，而当雷达开始工作，即雷达处于发射状态时，此时由所述电源和一级储能电容2为雷达发射信号提供所需的峰值功率，由于电源1和一级储能电容2长时间提供峰值功率，会导致电源1进入电流保护点，因此通过设定延时，使电源1在不进入电流保护点的情况下和所述一级储能电容2在所述延时时间的安全范围内，为雷达的信号发射提供峰值功率，而在延时时间完成后，则通过所述电流检测与调制电路3断开一级储能电容2与所述二级储能电容4的连接，此时由所述二级储能电容4单独为雷达的信号发射提供所需的峰值功率，从而保护电源1不进入电流保护点，同时也实现了以较小功率等级的电源1可以瞬时提供高于自身额定功率的能量而不损坏或者进入保护模式；其中，还可通过使用不同容量的一级储能电容2，从而根据实际需求调整所述延时时间，从而调整峰值功率的持续时间，以适应不同的峰值功率要求。
所述雷达停止发射信号后，此时电路中不再需要提供峰值功率，此时，所述二级储能电容4停止向雷达提供峰值功率，此时所述二级储能电容4也电压跌落到一定值，而采样电阻采集到电路中的电压跌落，此时可通过电流检测与调制电路3进行延时设定，在延时时间完成后开启MOSFET（标记30所示），使电源1为所述二级储能电容4充电，为下一次雷达信号发射所需的峰值功率做准备；同样的，还可以通过使用不同容量的二级储能电容4值，可以调整所述二级储能电容4的电压跌落值，以适应不同的峰值功率要求。
综上，本实施例所述的两级储能供电电路可以以较小功率等级的电源1，瞬时提供高于自身额定功率的能量而不损坏或者进入保护模式；同时，通过使用不同容量的一级储能电容2和二级储能电容4，还使得所述电源1电流保护点得以调整，因而整个电路的峰值功率持续时间、电源1电流保护点以及允许的最大电压跌落均可以独自进行调整。
Claims (3)
1.一种两级储能供电电路，其特征在于，包括：依次连接的电源、一级储能电容、电流检测与调制电路和二级储能电容，所述电流检测与调制电路用于根据电路中的电压进行延时设定，并在延时时间完成之后断开所述一级储能电容与所述二级储能电容的连接；
所述电源在雷达未处于发射状态时对所述一级储能电容和二级储能电容进行充电；在雷达处于发射状态时，所述电源与所述一级储能电容在所述延时时间内为雷达发射信号提供所需的峰值功率，在延时时间完成后通过所述电流检测与调制电路断开所述一级储能电容与所述二级储能电容的连接，此时由所述二级储能电容单独为雷达发射信号提供所需的峰值功率。
2.根据权利要求1所述两级储能供电电路，其特征在于，所述电流检测与调制电路包括依次连接的采样电阻和MOSFET，所述采样电阻一端连接所述一级储能电容，另一端连接所述MOSFET，所述MOSFET一端连接所述采样电阻后，另一端还连接所述二级储能电容；在所述采样电阻两端还连接有差分放大电路，所述差分放大电路后级还依次连接有延时比较电路、门限比较与滞环电路和MOSFET驱动电路，所述MOSFET驱动电路还与所述MOSFET连接；
所述差分放大电路用于对所述采样电阻上的电压进行差分放大，经过差分放大之后的第一差分放大信号被送入所述延时比较电路进行延时处理为第二差分放大信号；所述延时比较电路在延时时间完成后，将所述第二差分放大信号送入所述门限比较与滞环电路，所述门限比较与滞环电路用于将所述第二差分放大信号进行回差处理，并输出回差信号；所述MOSFET驱动电路接收并根据所述回差信号开启或关闭所述MOSFET；
其中，所述回差信号用于避免MOSFET驱动电路频繁的开启所述MOSFT。
3.根据权利要求2所述两级储能供电电路，其特征在于，所述MOSFET驱动电路连接所述MOSFET的栅极，所述采样电阻和二级储能电容分别连接所述MOSFET的源极或漏极。
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