CN203872063U - 一种座椅电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种座椅电源，其解决了现有飞机电源不能满足乘客携带的电子设备的使用的技术问题，其包括OCP保护电路、EMI滤波电路、浪涌抑制电路、PFC功率因数校正电路、初级DC/DC电路、IPM逆变电路、中央处理器、PWM隔离驱动电路、直流输出电路、交流输出滤波电路、GFI保护电路和过流/欠压/过压保护电路。本实用新型广泛应用在飞机电源上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源，特别是涉及一种座椅电源。
背景技术
目前，飞机上使用航空电源为115V/400Hz的中频交流电源，该电源主要是通过发动机发电机、APU发电机、外接地面电源等方式获得。
而现在飞机上的乘客都携带有个人电子设备，但是115V/400Hz中频交流电源不能直接用在乘客随身携带的电子设备上，所以迫切需要设计出适用于电子设备的座椅电源，满足乘客使用。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种安全稳定可靠的座椅电源。
本实用新型的技术方案的思路是将115V/400Hz交流电通过IPM逆变电路转换成110V/60Hz的交流电。
其包括OCP保护电路、EMI滤波电路、浪涌抑制电路、PFC功率因数校正电路、初级DC/DC电路、IPM逆变电路、中央处理器、PWM隔离驱动电路、直流输出电路、交流输出滤波电路、GFI保护电路和过流/欠压/过压保护电路，OCP保护电路、EMI滤波电路、浪涌抑制电路、PFC功率因数校正电路和初级DC/DC电路顺次连接；IPM逆变电路与初级DC/DC电路连接，直流输出电路与初级DC/DC电路连接；
中央处理器与PWM隔离驱动电路连接，PWM隔离驱动电路与IPM逆变电路连接，交流输出滤波电路与IPM逆变电路连接；
GFI保护电路设于OCP保护电路的输入端和交流输出滤波电路的输出端之间，GFI保护电路连接有一个继电器开关；
过流/欠压/过压保护电路设于交流输出滤波电路的输出端与中央处理器之间。
本实用新型的有益效果是，本实用新型体积小、重量轻、转换率高、适应负载能力强、各种保护功能齐全；输出电压稳定度高，输出文波小。
本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型的IPM逆变电路的电路图。
附图符号说明：
1.OCP保护电路，2.EMI滤波电路，3.浪涌抑制电路，4.PFC功率因数校正电路，5.初级DC/DC电路，6.IPM逆变电路，7.中央处理器，8.PWM隔离驱动电路，9.直流输出电路，10.交流输出滤波电路，11.GFI保护电路，12.过流/欠压/过压保护电路，K为继电器开关，DC（+/-）为直流输入，AC.交流输出，VT1.第一功率开关管，VT2.第二功率开关管，VT3.第三功率开关管，VT4.第四功率开关管，C1、C2、C3、C4、C5分别为第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，D1、D2、D3、D4分别为第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，L1、L2分别为第一电感、第二电感，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻，DRV1、DRV2、DRV3、DRV4为驱动信号。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括OCP保护电路1、EMI滤波电路2、浪涌抑制电路3、PFC功率因数校正电路4、初级DC/DC电路5、IPM逆变电路6、中央处理器7、PWM隔离驱动电路8、直流输出电路9、交流输出滤波电路10、GFI保护电路11和过流/欠压/过压保护电路12。OCP保护电路1、EMI滤波电路2、浪涌抑制电路3、PFC功率因数校正电路4和初级DC/DC电路5顺次连接。初级DC/DC电路5的输出一路给IPM逆变电路6，另一路给直流输出电路9。
中央处理器7与PWM隔离驱动电路8连接，PWM隔离驱动电路8与IPM逆变电路6连接，交流输出滤波电路10与IPM逆变电路6连接。中央处理器7可以是MCU、ARM或DSP等芯片。
输入的AC115V/400Hz的线路和输出AC110V/60Hz线路通过霍尔电流互感器反馈电流信号给GFI保护电路11，GFI保护电路11的输出连接一个继电器开关K。
输出AC110V/60Hz线路通过过流/欠压/过压保护电路12采样元件传感电流和电压信号反馈给中央处理器7，实现过流保护、过压保护和欠压保护。
OCP保护电路1用于对输入的AC115V/400Hz的线路过流保护，其采用6.3A慢融延时保险器件，当发生极端过载条件时，切断输入电源的供应，从而起到安全线路保护作用。
EMI滤波电路2和浪涌抑制电路3对输入的AC115V/400Hz电压进行滤波，取出线路杂讯与干扰。吸收安规范围以外的浪涌，保证后级电路的安全工作。
IPM逆变电路6为IGBT型全桥逆变器，用于将初级DC/DC电路5输出的高压直流进行DC/AC逆变，输出AC110V/60Hz，再通过交流输出滤波电路10实现对输出杂讯和干扰的滤除。
直流输出电路9用于将初级DC/DC电路5输出的高压直流转换成直流DC28V。
PWM隔离驱动电路8采用PWM脉宽调制控制电路，实现IPM逆变电路6输出纯正弦波。
PFC功率因数校正电路4用于把输入的AC115V/400Hz电压整流成185V高压直流电。该PFC功率因数校正电路4包括浪涌电流抑制电路、全波整流桥、滤波电路、扼流电感，PFC集成块等元器件构成。
GFI保护电路，通过比对输入电流与输出电流进行比较，如果不相同并且超过了GFI的固定的极限，则在不到20ms的时间内切断电源输入。
如图2所示，该IPM逆变电路6是由四个功率开关管构成的桥式逆变电路，交流电经过整流后得到的直流电压，经过第一电容C1从DC（+/-）输入，经过处理后，转换成交流电AC输出。
四个功率开关分别为第一功率开关管VT1、第二功率开关管VT2、第三功率开关管VT3、第四功率开关管VT4。DC+端与第一功率开关管VT1的集电极和第二功率开关管VT2的集电极连接，DC-端与第三功率开关管VT3的发射级和第四功率开关管VT4发射级连接。第一功率开关管VT1的栅极通过第一电阻R1连接驱动信号DRV1，第二功率开关管VT2的栅极通过第二电阻R2连接驱动信号DRV2，第三功率开关管VT3的栅极通过第三电阻R3连接驱动信号DRV3，第四功率开关管VT4的栅极通过第四电阻R4连接驱动信号DRV4。第一电阻R1两端并联有第一二极管D1，第二电阻R2两端并联有第二二极管D2，第三电阻R3两端并联有第三二极管D3，第四电阻R4两端并联有第四二极管D4。第一电阻R1的一端与第一功率开关管VT1的发射极之间连接有第五电阻R5，第二电阻R2的一端与第二功率开关管VT2的发射极之间连接有第七电阻R7，第三电阻R3的一端与第三功率开关管VT3的发射极之间连接有第六电阻R6，第四电阻R4的一端与第四功率开关管VT4的发射极之间连接有第八电阻R8。第六电阻R6的一端通过第九电阻R9连接到DC-端。
第一功率开关管VT1和第三功率开关管VT3之间的连接点与第二功率开关管VT2和第四功率开关管VT4之间的连接点组成了交流输出AC。第一功率开关管VT1和第三功率开关管VT3之间的连接点通过第一电感L1和第二电容C2连接到第二功率开关管VT2和第四功率开关管VT4之间的连接点，第二电容C2两端并联第二电感L2，第二电感L2两端并联第三电容C3，第四电容C4和第五电容C5串联后并在第三电容C3两端。
功率开关管可以是IGBT或MOSFET。
以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种座椅电源，其特征在于，包括OCP保护电路、EMI滤波电路、浪涌抑制电路、PFC功率因数校正电路、初级DC/DC电路、IPM逆变电路、中央处理器、PWM隔离驱动电路、直流输出电路、交流输出滤波电路、GFI保护电路和过流/欠压/过压保护电路，所述OCP保护电路、所述EMI滤波电路、所述浪涌抑制电路、所述PFC功率因数校正电路和所述初级DC/DC电路顺次连接；所述IPM逆变电路与所述初级DC/DC电路连接，所述直流输出电路与所述初级DC/DC电路连接；
所述中央处理器与所述PWM隔离驱动电路连接，所述PWM隔离驱动电路与所述IPM逆变电路连接，所述交流输出滤波电路与所述IPM逆变电路连接；
所述GFI保护电路设于所述OCP保护电路的输入端和所述交流输出滤波电路的输出端之间，所述GFI保护电路连接有一个继电器开关；
所述过流/欠压/过压保护电路设于所述交流输出滤波电路的输出端与所述中央处理器之间。
2.根据权利要求1所述的座椅电源，其特征在于，所述IPM逆变电路包括四个功率开关管构成的桥式逆变电路，所述四个功率开关管分别为第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管；
直流输入的DC+端与所述第一功率开关管的集电极和所述第二功率开关管的集电极连接，直流输入的DC-端与所述第三功率开关管的发射级和所述第四功率开关管的发射级连接；所述第一功率开关管的栅极连接有第一电阻，所述第二功率开关管的栅极连接有第二电阻，所述第三功率开关管的栅极连接有第三电阻，所述第四功率开关管的栅极连接有第四电阻；所述第一电阻的两端并联有第一二极管，所述第二电阻两端并联有第二二极管，所述第三电阻两端并联有第三二极管，所述第四电阻两端并联有第四二极管；所述第一电阻的一端与所述第一功率开关管的发射极之间连接有第五电阻，所述第二电阻的一端与所述第二功率开关管的发射极之间连接有第七电阻，所述第三电阻的一端与所述第三功率开关管的发射极之间连接有第六电阻，所述第四电阻的一端与所述第四功率开关管的发射极之间连接有第八电阻；所述第六电阻的一端通过第九电阻连接到DC-端；
所述第一功率开关管和所述第三功率开关管之间的连接点与所述第二功率开关管和所述第四功率开关管之间的连接点组成了交流输出AC端；所述第一功率开关管和所述第三功率开关管之间的连接点通过第一电感和第二电容连接到所述第二功率开关管和所述第四功率开关管之间的连接点，所述第二电容的两端并联第二电感，所述第二电感两端并联第三电容，第四电容和第五电容串联后并在所述第三电容两端。
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