CN112383131A - 一种实现双余度供电切换的主控反馈电路 - Google Patents

一种实现双余度供电切换的主控反馈电路 Download PDF

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王艳龙
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Abstract

本发明涉及一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，包括常用前端模块U1、备用前端模块U2，常用电源模块M1，备用电源模块M2，输出电压检测光耦T1，使能电阻R1、R3，限流电阻R2，在常用电源模块工作电发生故障时，通过输出电压检测光耦进行识别并解除备用电源模块的使能端的禁止状态，使备用电源模块正常输出工作电压。本发明实现了备用电源转换电路的待机备份功能，可降低备用电源模块的空载功耗，提升备用电源模块的工作可靠性。

Description

一种实现双余度供电切换的主控反馈电路
技术领域
本发明属于航空电气技术领域，涉及双余度供电转换电路两个余度电路切换控制的反馈控制电路。
背景技术
航空电源系统目前普遍采用的供电体制为直流28V和交流115V，机载机电系统设备的工作电源普遍取自于汇流条直流28V。机载设备需要将汇流条直流28V转换为内部次级电源供相关电路使用，极直流转直流转换电路。为了保证供电不间断性，一般机载机电设备采用余度供电方式，在余度一供电发生故障时，余度二可继续将汇流条直流28V转换为内部次级电源供相关电路使用，设备不发生掉电现象，设备功能持续工作。
传统双余度直流-直流转换电路由前端模块，直流转直流电源模块，输出隔离防反电路组成。工作模式是在双路汇流条直流28V有电的情况下，余度一和余度二同时输出次级电源，根据后级电路带载情况和输出隔离防反电路中的二极管压降决定由余度一或者余度二进行带载供电。此种方式需要余度一和余度二的直流转直流电源模块同时工作，有一个余度的直流转直流电源模块工作在空载或者轻载的状态，产生一定损耗，并且输出隔离方法电路的二极管在工作时也产生通态损耗。目前对某些机载设备的功率损耗进行统计，空载损耗为1W-3.5W,通态损耗在0.3W-3.5W。
由此可知，降低电源转换过程中和电源带载产生的通态损耗对于机载设备优化性能，优化使用环境，提升可靠性具有重要作用。
发明内容
本发明的目的在于，为解决上述技术问题，提供了一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，在常用电源模块工作电发生故障时，通过输出电压检测光耦进行识别并解除备用电源模块的使能端的禁止状态，使备用电源模块正常输出工作电压，实现双余度供电架构的主控功能的目的。
本发明技术方案：
一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，包括常用前端模块U1、备用前端模块U2，常用电源模块M1，备用电源模块M2，输出电压检测光耦T1，使能电阻R1、R3，限流电阻R2；
其中，汇流条直流28V电源向常用前端模块U1和备用前端模块U2提供电源，常用前端模块U1输出端接至常用电源模块M1的输入端，备用前端模块U2输出端接至备用电源模块M2的输入端；
使能电阻R1为常用电源模块M1的输入工作使能端上拉电阻，使能电阻R3为备用电源模块M2的输入工作使能端下拉电阻；
常用电源模块M1输出端输出常用工作电压，并连接至输出电压检测光耦T1原边，常用电源模块M1输出端和输出电压检测光耦T1原边之间串联限流电阻R2，输出电压检测光耦T1副边连接至备用电源模块M2的使能端，输出电压检测光耦T1副边和备用电源模块M2的使能端之间串接使能电阻R3，备用电源模块M2输出端输出备用工作电压。
其特征在于，常用前端模块U1、备用前端模块U2为可抑制直流50V浪涌电压的浪涌抑制器。
其特征在于，常用电源模块M1和备用电源模块M2为直流转直流型隔离电源模块，输出电压大于等于5V,使能逻辑形式为使能端正逻辑或悬空使能输出、负逻辑禁止输出。
其特征在于，R1大于等于10KΩ，R2大于等于100Ω，R3小于等于1KΩ。
其特征在于，在汇流条直流28V电源正常供电至常用电源模块M1时，常用电源模块M1的输出端正常输出常用工作电压，作为常用次级电源，为后级电路供电。
其特征在于，常用电源模块M1的输出端正常输出工作电压时，输出电压检测光耦T1工作，副边呈现导通状态。
其特征在于，在汇流条直流28V电源正常供电至备用电源模块M2时，备用电源模块M2输入使能端通过输出电压检测光耦T1的副边和电阻R3接至供电电源地，此时备用电源模块M2禁止功能生效，备用电源模块M2输出电压小于0.1V。
其特征在于，常用电源模块M1的输出端输出电压小于0.1V时，输出电压检测光耦T1不工作，副边呈现截止状态。
其特征在于，输出电压检测光耦T1副边呈现截止状态时，副边呈现截止状态导致备用电源模块M2的输入使能端呈现开路状态，此时备用电源模块M2使能功能生效，备用电源模块M2正常输出工作电压，作为备用次级电源，为后级电路供电。
发明的有益效果：
本发明双余度供电切换的主控反馈电路，实现了备用电源转换电路的待机备份功能，可降低备用电源模块的空载功耗，提升备用电源模块的工作可靠性。
附图说明
图1本发明的电路原理图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的连接结构进行详细说明。
本发明的技术解决方案是：设计一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，包括一个常用电源模块M1和备用电源模块M2，正常情况下由常用电源模块M1输出工作电，备用电源模块M2处于使能禁止状态不输出工作电。当常用电源模块M1工作电发生故障时，通过输出电压检测光耦T1进行识别并解除备用电源模块M2的使能端的禁止状态，备用电源模块M2正常输出工作电压，实现双余度供电架构的主控功能的目的。
如图1所示，本发明的实现双余度供电切换的主控反馈电路，包括常用前端模块U1、备用前端模块U2，常用电源模块M1，备用电源模块M2，输出电压检测光耦T1，使能电阻R1、R3，限流电阻R2；
其中，汇流条直流28V电源向常用前端模块U1和备用前端模块U2提供电源，常用前端模块U1输出端接至常用电源模块M1的输入端，备用前端模块U2输出端接至备用电源模块M2的输入端；
使能电阻R1为常用电源模块M1的输入工作使能端上拉电阻，使能电阻R3为备用电源模块M2的输入工作使能端下拉电阻；
常用电源模块M1输出端输出常用工作电压，并连接至输出电压检测光耦T1原边，常用电源模块M1输出端和输出电压检测光耦T1原边之间串联限流电阻R2，输出电压检测光耦T1副边连接至备用电源模块M2的使能端，输出电压检测光耦T1副边和备用电源模块M2的使能端之间串接使能电阻R3，备用电源模块M2输出端输出备用工作电压。
本发明电路的工作原理是：
(1)在汇流条直流28V电源正常供电至常用电源M1模块时，常用电源模块M1的输出端正常输出工作电压为后级电路供电。
(2)常用电源模块M1的输出端正常输出工作电压时，输出电压检测光耦T1工作，副边呈现导通状态。
(3)在汇流条直流28V电源正常供电至备用电源模块时，备用电源模块M2输入使能端通过输出电压检测光耦T1的副边和电阻R3接至供电电源地，此时备用电源模块M2禁止功能生效，备用电源模块M2输出电压小于0.1V。
(4)常用电源模块M1的输出端输出电压小于0.1V时，输出电压检测光耦T1不工作，副边呈现截止状态。
(5)输出电压检测光耦T1副边呈现截止状态时，副边呈现截止状态导致备用电源模块M2的输入使能端呈现开路状态，此时备用电源模块M2使能功能生效，备用电源模块M2正常输出工作电压为后级电路供电。

Claims (9)

1.一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，包括常用前端模块U1、备用前端模块U2，常用电源模块M1，备用电源模块M2，输出电压检测光耦T1，使能电阻R1、R3，限流电阻R2；
其中，汇流条直流28V电源向常用前端模块U1和备用前端模块U2提供电源，常用前端模块U1输出端接至常用电源模块M1的输入端，备用前端模块U2输出端接至备用电源模块M2的输入端；
使能电阻R1为常用电源模块M1的输入工作使能端上拉电阻，使能电阻R3为备用电源模块M2的输入工作使能端下拉电阻；
常用电源模块M1输出端输出常用工作电压，并连接至输出电压检测光耦T1原边，常用电源模块M1输出端和输出电压检测光耦T1原边之间串联限流电阻R2，输出电压检测光耦T1副边连接至备用电源模块M2的使能端，输出电压检测光耦T1副边和备用电源模块M2的使能端之间串接使能电阻R3，备用电源模块M2输出端输出备用工作电压。
2.如权利要求1所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，常用前端模块U1、备用前端模块U2为可抑制直流50V浪涌电压的浪涌抑制器。
3.如权利要求2所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，常用电源模块M1和备用电源模块M2为直流转直流型隔离电源模块，输出电压大于等于5V,使能逻辑形式为使能端正逻辑或悬空使能输出、负逻辑禁止输出。
4.如权利要求3所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，R1大于等于10KΩ，R2大于等于100Ω，R3小于等于1KΩ。
5.如权利要求4所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，在汇流条直流28V电源正常供电至常用电源模块M1时，常用电源模块M1的输出端正常输出常用工作电压，作为常用次级电源，为后级电路供电。
6.如权利要求5所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，常用电源模块M1的输出端正常输出工作电压时，输出电压检测光耦T1工作，副边呈现导通状态。
7.如权利要求6所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，在汇流条直流28V电源正常供电至备用电源模块M2时，备用电源模块M2输入使能端通过输出电压检测光耦T1的副边和电阻R3接至供电电源地，此时备用电源模块M2禁止功能生效，备用电源模块M2输出电压小于0.1V。
8.如权利要求4所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，常用电源模块M1的输出端输出电压小于0.1V时，输出电压检测光耦T1不工作，副边呈现截止状态。
9.如权利要求5所述的一种实现双余度供电切换的主控反馈电路，其特征在于，输出电压检测光耦T1副边呈现截止状态时，副边呈现截止状态导致备用电源模块M2的输入使能端呈现开路状态，此时备用电源模块M2使能功能生效，备用电源模块M2正常输出工作电压，作为备用次级电源，为后级电路供电。
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