CN202772567U - 一种全功能飞机供电特性保护装置 - Google Patents

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本实用新型公开了一种全功能飞机供电特性保护装置，设置在电源和用电设备之间，包括耐尖峰保护电路、过压浪涌保护电路和欠压浪涌保护电路；其特征在于：所述的全功能飞机供电特性保护装置还包括控制电路模块和外围电路，所述控制电路模块用于控制输出端的电压是从过压浪涌保护电路输出还是从欠压浪涌保护电路输出。本实用新型的有益效果是：1、克服了在抗+80V、持续50ms耐过电压浪涌的特殊条件下，现有技术稳压范围、分流能力、响应时间有限的不足；2、解决了机载电源长期离不开价格昂贵的大容量电容的不足；3、飞机电源耐瞬态电压的三种模块集于一体，有利于小型化和功能化。

Description

一种全功能飞机供电特性保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种电源保护装置，具体涉及一种全功能飞机供电特性保护装置。
背景技术
按照《GJB 181-86飞机供电特性及对用电设备的要求》，机载用电设备应满足耐瞬态电压的要求。耐瞬态电压的试验包括耐尖峰电压试验、耐过电压浪涌试验和耐欠电压浪涌试验。
耐尖峰电压试验要求在一分钟内承受正负极性尖峰电压各50次，尖峰电压的幅度为600V。
直流耐过电压浪涌试验要求电源从正常稳态电压+28V突升到+80V，持续时间50ms，然后返回到+28V，在连续5min钟内作5次试验。要求在过电压浪涌后，用电设备应不发生任何故障。
直流耐欠电压浪涌试验要求电源从正常稳态电压+28V突降到+8V，持续时间50ms，然后返回到+28V，在连续5min钟内作5次试验。要求在欠电压浪涌时，用电设备不中断工作。
《GJB 181A-2003飞机供电特性要求》，也规定了相应的瞬态电压试验要求。飞机用电设备必须与规定的供电特性兼容。
因此，机载直流电源设备都要求具有耐瞬态电压的特性，满足相应执行标准的要求。
一般机载的仪器、仪表的工作电源为+28V，能承受的最大电压在+40V左右。对于耐尖峰电压试验，所加电压为600V,持续时间为10μs，一般可采用瞬态电压抑制二极管（TVS）和电容器组成的吸收回路，防止尖峰电压对后续设备的影响。
虽然GJB 181-86标准中规定设备在过电压浪涌后，用电设备应不发生任何故障。并未强制要求在过电压浪涌期间设备应工作。但重要的数据采集设备要求在过电压浪涌状态下仍能正常工作。因此，机载设备必须具备耐过电压浪涌抑制功能，保护后续的设备不因过电压浪涌而损坏。通常用于抑制雷电、静电产生的过电压浪涌器件，采用如雪崩稳压二极管、压敏电阻、可恢复熔断器、空气火花间隙、充气式过电压放电器、可控硅、瞬态电压抑制二极管（TVS）等器件组成多级稳压、分流型浪涌保护电路。在要求抗+80V、持续50ms耐过电压浪涌的特殊条件下，上述器件的稳压范围、分流能力、响应时间受到一定的限制。实验表明，瞬态功率达30k瓦的TVS器件都难以满足浪涌试验室的大功率电源产生的浪涌电压。
为满足欠电压浪涌试验，一般采用大容量电解电容储能的方法，因机载设备对电解电容的使用有一定的限制，大容量的钽电解电容非常昂贵，使用时应倍加小心。当电路检测到输入电压处于欠压状态，模块的升压电路立刻工作，其输出电压能满足后续DC/DC变换器的输入要求。在欠电压浪涌期间，电源部分的输出电压不中断，设备能正常工作。
通常使用上述的电路存在以下的不足：1、在要求抗+80V、持续50ms耐过电压浪涌的特殊条件下，上述器件的稳压范围、分流能力、响应时间受到一定的限制；2、采用大容量电解电容储能的方法，因机载设备对电解电容的使用有一定的限制，所使用的大容量电解电容也非常昂贵。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种全功能飞机供电特性保护装置。根据本实用新型的一个方面，公开了一种功能飞机供电特性保护装置，设置在电源和用电设备之间，包括耐尖峰保护电路、过压浪涌保护电路和欠压浪涌保护电路；其特征在于：所述的全功能飞机供电特性保护装置还包括控制电路模块和外围电路，所述控制电路模块用于控制输出端的电压是从过压浪涌保护电路输出还是从欠压浪涌保护电路输出。
优选的，所述耐尖峰保护电路包括瞬态二极管和电容，所述瞬态二极管通过并联的方式与所述电容连接。
优选的，所述过压浪涌保护电路包括过压浪涌保护模块和外围电路。
优选的，所述欠压浪涌保护电路包括欠压浪涌保护模块和外围电路。
优选的，所述欠压浪涌保护电路还包括升压电路，所述升压电路包括储能电感、储能电容、MOS管、整流二极管和电流检测电阻，所述储能电感设置在所述欠压浪涌保护模块输入端和MOS管的漏极之间，所述电流检测电阻设置在所述MOS管源极与电源负极之间，所述MOS管的控制极和所述欠压浪涌保护模块的输出端连接，所述整流二极管和所述储能电容串联，并且所述整流二极管和所述储能电容与所述电流检测电阻通过并联的方式设置在所述MOS管源极与所述电源负极之间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、克服了在抗+80V、持续50ms耐过电压浪涌的特殊条件下，现有技术稳压范围、分流能力、响应时间有限的不足；2、解决了机载电源长期离不开价格昂贵的大容量电容的不足；3、飞机电源耐瞬态电压的三种模块集于一体，有利于小型化和功能化。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的一种全功能飞机供电特性保护装置的电路结构示意图。
图2为本实用新型一个实施例的一种全功能飞机供电特性保护装置的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图以示例方式对本实用新型的具体实施方式作进一步阐述。当然下文描述的实施例非穷尽性或限制性的，本领域普通技术人员在阅读了下文的实施例后，很容易想到各种变化形式。因此下述实施例仅是示例性的。本实施例的保护范围仅有权利要求来限定。
如图1、图2所示，一种功能飞机供电特性保护装置，设置在电源101和用电设备106之间，所述全功能飞机供电特性保护装置包括耐尖峰保护电路102，过压浪涌保护电路103和欠压浪涌保护电路104；其特征在于：所述的全功能飞机供电特性保护装置还包括控制电路105，所述控制电路105包括控制电路模块和外围电路。
根据本实用新型的一个实施例，所述耐尖峰保护电路102由瞬态抑制二极管TVS1和C1并联组成。主要用于防止尖峰电压对后续设备的影响。
根据本实用新型的一个实施例，所述过压浪涌保护电路103由过压浪涌保护模块和外围的稳压型过电压浪涌抑制电路组成，R2和R3以串联的方式组成电压取样电路，所述取样电路设置在MOS管Q1的源极与电源101的负极之间，当MOS管Q1的输出电压超过35V±1V时，过压浪涌保护模块就对MOS管Q1的导通时间进行控制，使输出电压不超过35V±1V。其中R1为过流限制电阻。
根据本实用新型的一个实施例，所述欠压保护电路104由欠压浪涌保护模块和外围的升压电路组成，所述升压电路包括储能电感L1、储能电容C2、MOS管Q2、整流二极管D1和电流检测电阻R4，所述储能电感L1设置在所述欠压浪涌保护模块输入端和MOS管Q2的漏极之间，所述电流检测电阻R4设置在所述MOS管Q2源极与电源101负极之间，所述MOS管Q2的控制极和所述欠压浪涌保护模块的输出端连接，所述整流二极管D1和所述储能电容C2串联，并且所述整流二极管D1和所述储能电容C2与所述电流检测电阻R4通过并联的方式设置在所述MOS管Q2的源极与所述电源101负极之间。当输入电压降低到欠电压范围，R4是电流检测电阻，欠压保护模块根据R4的电压，调节MOS管Q2的导通时间，L1为储能电感，C2为储能电容，D1为整流二极管，使输出电压稳定在18V以上，能保证后续DC/DC变换器工作。
根据本实用新型的一个实施例，所述控制电路105的输入端分别于所述过压浪涌保护电路103的输出端与所述欠压浪涌保护电路104的输出端连接，所述控制电路105主要是控制输出端的电压是从过压浪涌保护电路输出还是从欠压浪涌保护电路输出。

Claims (5)

1.一种全功能飞机供电特性保护装置，设置在电源和用电设备之间,包括耐尖峰保护电路、过压浪涌保护电路和欠压浪涌保护电路；其特征在于：所述的全功能飞机供电特性保护装置还包括控制电路模块和外围电路，所述控制电路模块用于控制输出端的电压是从过压浪涌保护电路输出还是从欠压浪涌保护电路输出。
2.根据权利要求1所述的一种全功能飞机供电特性保护装置，其特征在于：所述耐尖峰保护电路包括瞬态二极管和电容，所述瞬态二极管通过并联的方式与所述电容连接。
3.根据权利要求1所述的一种全功能飞机供电特性保护装置，其特征在于：所述过压浪涌保护电路包括过压浪涌保护模块和外围电路。
4.根据权利要求1所述的一种全功能飞机供电特性保护装置，其特征在于：所述欠压浪涌保护电路包括欠压浪涌保护模块和外围电路。
5.根据权利要求4所述的一种全功能飞机供电特性保护装置，其特征在于：所述欠压浪涌保护电路还包括升压电路，所述升压电路包括储能电感、储能电容、MOS管、整流二极管和电流检测电阻，所述储能电感设置在所述欠压浪涌保护模块输入端和MOS管的漏极之间，所述电流检测电阻设置在所述MOS管源极与电源负极之间，所述MOS管的控制极和所述欠压浪涌保护模块的输出端连接，所述整流二极管和所述储能电容串联，并且所述整流二极管和所述储能电容与所述电流检测电阻通过并联的方式设置在所述MOS管源极与所述电源负极之间。
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