CN106134512B - 一种模块电源的缓起电路 - Google Patents

Abstract

一种模块电源的缓起电路，包括阻容电路(1)、隔离电路(2)、模块电源中用于调节模块电源输出电压的误差放大器(3)。本发明充分利用模块电源中集成芯片的部分功能，只通过简单的二极管、电容及电阻实现了电路缓起的功能。本发明缓起电路充分利用电容容值越大，充电速度越慢的特性，对可能提出的低启动过冲的技术要求，通过阻容电路(1)的固有属性确保电路能满足技术要求，可广泛应用于军用和民用电子产品要求高可靠、高输出电压、低启动过冲的模块电源场合。

Description

一种模块电源的缓起电路

技术领域

本发明涉及一种航天电子产品供电所需要的模块电源的控制电路，其也可以广泛应用于军用和民用地面电子设备中。

背景技术

随着航天技术的飞速发展，航天器电源系统的种类越来越多，出现了为雷达提供高压输出的特种电源。此外，在某些专用航天器中，对电源的要求为高输出电压、低启动过冲(≤1％的输出电压值，正常指标为≤5％的输出电压值)，这就给电源设计增加了极大的难度，要求电源设计方法不断的改进。

为了解决高输出模块电源的低启动过冲问题，现有多种方法，如优选拓扑、加大输出电容容量和加缓起电路。拓扑选择受输入、输出电压、成本以及本身特点的限制，且最优仅能到达3％的输出电压技术水平；加大输出电容容量受模块电源体积、重量及成本的限制；对于高电压输出的模块电源而言降低输出电压过冲最明显的技术就是加缓起电路，而要想达到最优的启动过冲必须对缓起电路进行设计。

现有的缓起电路主要有两种设计方式，一种是采用集成芯片自身内带的，但其外围电路较多，且集成芯片内部功能复杂，而航天电子产品需要高可靠性，复杂的集成芯片对模块电源产品而言可靠性低；第二种是通过外围加控制芯片控制驱动脉冲使启动电压先达到70～90％输出电压稳定后，再启动到额定输出电压，达到较小启动过冲的目的，但这种控制方式复杂且可靠性低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种模块电源的缓起电路，可以满足模块电源高电压输出、低启动过冲的要求。

本发明的技术解决方案是：一种模块电源的缓起电路，包括阻容电路、隔离电路、模块电源中用于调节模块电源输出电压的误差放大器，所述误差放大器的同向输入端接模块电源拟提供的基准电压，所述误差放大器的反向输入端接模块电源的输出反馈电压，所述误差放大器的输出端接至隔离电路的输入端；所述的阻容电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1，电阻R1的一端接模块电源的内部电压源，电阻R1的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电容C1与电阻R2并联，电阻R1和电阻R2的公共端接隔离电路的输出端；当电容C1充电完成后，电阻R1和电阻R2的公共端的电压高于隔离电路输入端的电压。

所述的隔离电路为二极管D1，二极管D1的阳极端为隔离电路的输入端，二极管D1的阴极端为隔离电路的输出端。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、传统的缓起电路需专用芯片，且专用芯片需专门的外部供电。本发明缓起电路充分利用了模块电源中集成芯片的部分功能，通过控制集成芯片中集成的误差放大器的输出来控制集成芯片的缓起，从而输出电压缓慢启动，达到了低启动过冲的功能，省略了专用芯片，简化了电路设计；

2、本发明缓起电路结构简单，可通过调节阻容电路的阻容参数实现低启动过冲，具有可靠性高，节约体积、重量和经济成本的优点；

3、本发明缓起电路充分利用了电容容值越大，充电速度越慢的特性，对可能提出的低启动过冲的技术要求，通过阻容电路的固有属性即可确保电路能满足技术要求，理论上通过加大电容容值可以达到启动过冲为零，即无过冲；

4、本发明缓起电路适应性宽，可以适合任何拓扑电路，而达到低启动过冲的技术要求，同时由于该电路只采用了电阻、电容等对辐照不敏感器件，可以应用于高轨道、长寿命卫星。其也可以广泛应用于高输出电压、低启动过冲的民用电子设备中。

附图说明

图1为本发明缓起电路的原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的模块电源缓起电路包括阻容电路1、隔离电路2、模块电源中用于调节模块电源输出电压的误差放大器3。误差放大器3的同向输入端接模块电源拟提供的基准电压，误差放大器3的反向输入端接模块电源的输出反馈电压。误差放大器3的输出端接至隔离电路2的输入端。阻容电路1包括电阻R1、电阻R2、电容C1，电阻R1的一端接外部控制电源，电阻R1的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电容C1与电阻R2并联，电阻R1和电阻R2的公共端接隔离电路2的输出端。

本发明中针对的模块电源主要基于集成芯片构建，集成芯片可采用UC系列实现(如UC1843、UC1845、UC1823和UC1825等)，在外部供电的情况下，其内部提供参考电压源和误差放大器3。集成芯片负责提供控制误差放大器3的输出和阻容电路1的基准电压。误差放大器的输出通过隔离电路2给电容C1充电。

本发明缓起电路的具体工作过程为：当集成芯片(模块电源)上电后，图1中的Vref经阻容电路1对电容C1进行充电，Vcomp经隔离电路2也对电容C1进行充电。充电瞬间，电容C1短路。误差放大器3输出端的电压Vcomp被拉到低电平，此时集成芯片无输出脉冲，模块电源输出电压无建立。由于Vref＞Vcomp，通过调节R1与R2比例关系，随着电容C1逐渐充电，最终使得最终V1＞Vcomp，集成芯片工作正常，即达到了输出电压缓起的目的。通过调节电容C1的电容量即可控制模块电源的启动速度，而满足低启动过冲技术指标。

由于本发明主要针对航天器上用高输出电压低启动过冲的控制方案，因此在电路上选用了利用集成芯片基准电压和误差放大器输出、阻容电路及隔离二极管易行的电路结构。首先根据要求启动过冲的技术要求，核算阻容的相关参数，主要涉及到的参数有：电阻值，电容量，集成芯片基准电压和集成芯片误差放大器正常输出电压等。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种模块电源的缓起电路，其特征在于包括：阻容电路(1)、隔离电路(2)、模块电源中用于调节模块电源输出电压的误差放大器(3)，所述误差放大器(3)的同向输入端接模块电源拟提供的基准电压，所述误差放大器(3)的反向输入端接模块电源的输出反馈电压，所述误差放大器(3)的输出端接至隔离电路(2)的输入端；所述的阻容电路(1)包括电阻R1、电阻R2、电容C1，电阻R1的一端接模块电源的内部电压源，电阻R1的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，电容C1与电阻R2并联，电阻R1和电阻R2的公共端接隔离电路(2)的输出端；当电容C1充电完成后，电阻R1和电阻R2的公共端的电压高于隔离电路(2)输入端的电压。

2.根据权利要求1所述的一种模块电源的缓起电路，其特征在于：所述的隔离电路(2)为二极管D1，二极管D1的阳极端为隔离电路(2)的输入端，二极管D1的阴极端为隔离电路(2)的输出端。