CN203617769U - 一种弹载记录设备备份电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种弹载记录设备备份电源，在飞机28V电源正端1和备份电源24V输出正端11之间正向连接有二极管5，飞机28V电源正端1与充电DC/DC变换器3输入端相连，充电DC-DC变换器3输出端通过二极管4和充电限流电阻7与储能电容8正端相连，储能电容8正端通过二极管6与放电DC/DC变换器9的输入端相连。本实用新型采用电容储能，相比锂电池储能电源，耐高低温特性好，提高了系统可靠性；达到相同电容量所需体积和质量小，有利于导弹减重设计；无需执行任务前充电，只要导弹挂接在飞机上之后，靠飞机电源供电即可对储能电容充电，减少执行任务准备时间，提高了作战效率。
Description
技术领域
本实用新型属于航空电子技术领域，特别是涉及一种弹载记录设备备份电源。
背景技术
在导弹脱离飞机后，弹载记录设备无法从飞机获取电源，所以，需要独立电源继续为弹载记录设备提供28V、20W的直流电源，至少维持800秒。同时，弹载记录设备独立电源也需要有备份电源支持，以提高系统可靠性。弹载记录设备备份电源通常采用锂电池供电，然而锂电池针对弹载记录设备应用有如下缺点：耐高低温性能较差，对于弹载恶劣环境适应性不强，可靠性低；重量较大，对于导弹减重设计有不利影响；必须在执行任务前在地面充电，延长了任务准备时间，降低了作战效率。
发明内容
发明目的：为了解决目前弹载记录设备备份电源可靠性低、重量大、执行任务前需充电的缺点，本实用新型提供一种可靠性高、重量小、无需执行任务前充电的弹载记录设备备份电源。
技术方案：一种弹载记录设备备份电源，在飞机28V电源正端1和备份电源24V输出正端11之间正向连接有二极管5，飞机28V电源正端1与充电DC/DC变换器3输入端相连，充电DC-DC变换器3输出端通过二极管4和充电限流电阻7与储能电容8正端相连，储能电容8正端通过二极管6与放电DC/DC变换器9的输入端相连，储能电容8的负端与飞机28V电源地2和备份电源24V输出地12相连，放电DC/DC变换器9的输出端通过二极管10与备份电源24V输出正端11相连。
所述储能电容8选用400F、2.7V的超级电容，5个超级电容串联为一组，3组并联而成。
所述充电DC/DC变换器3选用输出电压为13.5V的降压DC/DC变换器。
所述充电限流电阻7的阻值为3～5Ω。
所述放电DC/DC变换器9选用输入电压范围为1.8V～28V，输出电压为24V的升压DC/DC变换器。
有益效果：本实用新型采用电容储能，相比锂电池储能电源，耐高低温特性好，提高了系统可靠性；达到相同电容量所需体积和质量小，有利于导弹减重设计；无需执行任务前充电，只要导弹挂接在飞机上之后，靠飞机电源供电即可对储能电容充电，减少执行任务准备时间，提高了作战效率。
附图说明
图1是本实用新型原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，请参阅图1。如图1所示，一种弹载记录设备备份电源，在飞机28V电源正端1和备份电源24V输出正端11之间正向连接有二极管5，飞机28V电源正端1与充电DC/DC变换器3输入端相连，充电DC-DC变换器3输出端通过二极管4和充电限流电阻7与储能电容8正端相连，储能电容8正端通过二极管6与放电DC/DC变换器9的输入端相连，储能电容8的负端与飞机28V电源地2和备份电源24V输出地12相连，放电DC/DC变换器9的输出端通过二极管10与备份电源24V输出正端11相连。
所述储能电容8选用400F、2.7V的超级电容，5个超级电容串联为一组，3组并联而成。
所述充电DC/DC变换器3选用输出电压为13.5V的降压DC/DC变换器。
所述充电限流电阻7的阻值为3～5Ω。
所述放电DC/DC变换器9选用输入电压范围为1.8V～28V，输出电压为24V的升压DC/DC变换器。
飞机28V电源正端1与充电DC-DC变换器3输入端相连，充电DC-DC变换器3输出端通过充电限流电阻7与储能电容8正端相连，储能电容8正端通过二极管6与放电DC/DC变换器9的输入端相连，储能电容8与飞机28V电源地2和备份电源24V输出地12相连，放电DC/DC变换器9的输出端与备份电源24V输出正端11相连。
工作原理：储能电容8，在飞机28V电源正端1切断后，为备份电源提供能量供给，由于飞机要求备份电源必须提供28V、20W的直流电源，并持续800秒以上。对于20W的备份电源，其输入电压为13.5V时，需要的储能电容8容量至少为240F。一般的电容器无法满足需求，因而选用具有使用寿命长、可靠性高、容量大特点的超级电容。单体的超级电容工作电压最大为2.7V，综合考虑体积等各种限制因素，选用单体容量400F、工作电压2.7V的超级电容。以5只超级电容串联形成一组80F、13.5V的电容组，再以三组并联共15只组成电容量240F、电压13.5V的储能电容8。
充电DC/DC变换器3，位于飞机28V电源正端1与储能电容8之间，为储能电容8进行充电。前面说明储能电容8额定工作电压为13.5V，所以充电DC/DC变换器3的输出电压不能大于13.5V，选取输出电压为13.5V±0.2V的降压DC/DC变换器实现该功能。
正常情况下，飞机28V电源正端1一方面沿二极管5直接为弹载记录设备提供电源，一方面通过充电DC/DC变换器3对储能电容8充电。充电限流电阻7需要限制储能电容8起始充电电流，同时还要保证一定的充电速度，所以充电限流电阻7选取3～5Ω。储能电容8的充电过程中其充电电流按指数曲线下降，其充电电压按指数曲线上升，当电容两端的电压接近额定工作电压时，通过充电限流电阻7的电流几乎等于零，充电过程结束。
放电DC/DC变换器9，位于储能电容8与备份电源输出24V正端11之间，用于飞机28V电源正端1输出电压低于24V时，依靠储能电容8为弹载记录设备提供24V电源输出。由于理想的工作电压确定为13.5V，当储能电容8为弹载记录设备提供能量时，其额定电压从13.5V开始按指数规律下降并逐渐趋近于零，所以选择了输入电压范围为1.8V～28V、额定输出电压为24V的升压式DC/DC变换器作为放电DC/DC变换器9。
二极管5（位于飞机28V电源正端1与备份电源输出24V正端11之间）与二极管10（位于备份电源输出24V正端11与充电DC/DC变换器之间）一起表决，实时选择飞机28V电源正端1和放电DC/DC变换器9电压较高的一端为弹载记录设备提供电源。当飞机28V电源正端1撤消后，充电DC/DC变换器3电源没有输出，这时，储能电容8立即通过二极管6向放电DC/DC变换器9供电。这时沿二极管5方向无输出，而是由放电DC/DC变换器9的输出通过二极管10向弹载记录设备供电。这样设计的切换电路保证了飞机28V电源正端1掉电时，备份电源可以马上为弹载记录设备提供能量供给。
二极管4，位于储能电容8与充电DC/DC变换器3之间，作用为防止对储能电容8充电时电流反向。
二极管6，位于储能电容8与放电DC/DC变换器9之间，作用为防止储能电容8向放电DC/DC变换器提供电源时电流反向。
Claims (5)
1.一种弹载记录设备备份电源，其特征在于，在飞机28V电源正端[1]和备份电源24V输出正端[11]之间正向连接有二极管[5]，飞机28V电源正端[1]与充电DC/DC变换器[3]输入端相连，充电DC-DC变换器[3]输出端通过二极管[4]和充电限流电阻[7]与储能电容[8]正端相连，储能电容[8]正端通过二极管[6]与放电DC/DC变换器[9]的输入端相连，储能电容[8]的负端与飞机28V电源地[2]和备份电源24V输出地[12]相连，放电DC/DC变换器[9]的输出端通过二极管[10]与备份电源24V输出正端[11]相连。
2.根据权利要求1所述的一种弹载记录设备备份电源，其特征在于，所述储能电容[8]选用400F、2.7V的超级电容，[5]个超级电容串联为一组，[3]组并联而成。
3.根据权利要求1所述的一种弹载记录设备备份电源，其特征在于，所述充电DC/DC变换器[3]选用输出电压为13.5V的降压DC/DC变换器。
4.根据权利要求1所述的一种弹载记录设备备份电源，其特征在于，所述充电限流电阻[7]的阻值为3～5Ω。
5.根据权利要求1所述的一种弹载记录设备备份电源，其特征在于，所述放电DC/DC变换器[9]选用输入电压范围为1.8V～28V，输出电压为24V的升压DC/DC变换器。
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| CN201320783277.7U CN203617769U (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种弹载记录设备备份电源 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107132900A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-09-05 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种硬盘备电系统及存储设备 |
| CN110289678A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-27 | 陕西飞机工业（集团）有限公司 | 一种解决飞机飞行记录器工作稳定性的配电方法 |
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2013
- 2013-11-28 CN CN201320783277.7U patent/CN203617769U/zh not_active Expired - Lifetime
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