CN215817532U - 一种飞机供电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种飞机供电保护电路，属于飞机供电系统技术领域，解决了现有技术中缺少一种体积小重量轻且可满足二次电源系统稳定可靠供电电路的问题。飞机供电保护电路，包括：MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、滤波电路和浪涌抑制器；所述滤波电路包括：输入滤波电路，所述输入滤波电路连接在电压输入端和所述MOSFET管Q1之间，与所述MOSFET管Q1的漏极相连；所述MOSFET管Q1的源极和MOSFET管Q2的源极连接；所述MOSFET管Q2的漏极与电源输出端连接；所述浪涌抑制电器的第一场管控制信号端与第二场管控制信号端分别与所述MOSFET管Q1的栅极和MOSFET管Q2的栅极连接。

Description

一种飞机供电保护电路

技术领域

本实用新型涉及飞机供电系统技术领域，尤其涉及一种飞机供电保护电路。

背景技术

在飞机供电系统中，为满足在供电正常、非正常、转换、应急、电启动状态和供电故障时的性能要求，二次电源系统电路中往往需要增加反接保护、短路保护、过欠压保护和浪涌电流抑制功能。

传统的LTC4364应用电路能够实现过欠压保护及浪涌抑制功能。为满足飞机供电系统的性能要求，需要在传统的二次电源系统电路中增加反接保护和短路保护功能。反接保护一般采用在输入端串联二极管的方式来实现反接保护，但是串联二极管两端有0.7V左右压降，不适合输入电压表较小的场合；同时，短路保护功能电路中使用的器件数量大大增加，虽然电路稳定性能得到提高，但降低了整体电路的可靠性能。为提高可靠性，浪涌抑制功能也可以使用浪涌抑制模块来实现，得到稳定性和可靠性的同时，却需要占用更多的印制板空间，飞机上所使用的设备需要满足体积小重量轻的基本要求，所以不推荐使用模块化设计思路。

因此，现有技术中缺少一种在不破坏原有功能的前提下，优化针对浪涌抑制芯片电路的保护功能，在满足体积小重量轻要求的同时提高二次电源系统的稳定性和可靠性的飞机供电保护电路。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种飞机供电保护电路，用以解决现有缺少一种体积小重量轻且可满足二次电源系统稳定可靠供电电路的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种飞机供电保护电路，包括：MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、输入滤波电路和浪涌抑制器；

所述输入滤波电路连接在电压输入端和所述MOSFET管Q1之间，与所述MOSFET管Q1的漏极相连；

所述MOSFET管Q1的源极和MOSFET管Q2的源极连接；所述MOSFET管Q2的漏极与电源输出端连接；

所述浪涌抑制电器的第一场管控制信号端与第二场管控制信号端分别与所述MOSFET管Q1的栅极和MOSFET管Q2的栅极连接。

进一步地，所述输入滤波电路包括：电容C5、电容C6和共模电感T1；所述电容C6并联在电压输入正端和电压输入负端之间；所述共模电感T1的两个输入端分别与所述电压输入正端和电压输入负端连接，所述共模电感T1的第一输出端接地，第二输出端与MOSFET管Q1的漏极连接；所述电容C5连接在所述共模电感T1的第一输出端和第二输出端之间；

所述飞机供电保护电路还包括输出滤波电路；所述输出滤波电路包括电容C3；所述电容C3的一端与所述MOSFET管Q2的漏极连接，另一端接地。

进一步地，所述浪涌抑制器包括浪涌抑制芯片LTC4364，以及，电容C1，电容C2，电阻R1～R3，电阻R7～R8，二极管D1；

所述浪涌抑制芯片的第1引脚分别与R7的一端和电源输出端连接；第4引脚为所述浪涌抑制器的第二场管控制信号端，与所述MOSFET管Q2的栅极连接；所述第6引脚为所述浪涌抑制器的第一场管控制信号端，通过电阻R5与所述MOSFET管Q1的栅极连接，还通过电容C1接地；所述第8引脚和第9引脚相连后，通过反接二极管D1接地；第10引脚分别与R1的一端和R2的一端连接，R1的另一端与所述MOSFET管Q1的漏极相连；第11引脚分别与R2的另一端和R3的一端连接，R3的另一端接地；第12引脚接地；第15引脚通过电容C2接地，第16引脚分别与R7的另一端和R8的一端相连，R8的另一端接地。

进一步地，所述浪涌抑制器还包括电容C4；

所述电容C4与二极管D1并联。

进一步地，所述浪涌抑制器还包括电阻R4和电阻R6；

所述MOSFET管Q1的漏极通过电阻R4与所述浪涌抑制芯片第8引脚和第9引脚相连；

MOSFET管Q2的栅极与所述浪涌抑制芯片第4引脚连接；所述MOSFET管Q2的漏极与所述浪涌抑制芯片第2引脚相连，所述MOSFET管Q2的漏极还通过电阻R6与输出端相连。

进一步地，还包括短路保护电路；

所述短路保护电路分别与所述MOSFET管Q1、MOSFET管Q2和所述浪涌抑制器连接。

进一步地，所述短路保护电路，包括：功率电阻R9，二极管D2～D4；

所述二极管D2～D4的正极和功率电阻R9的一端均与浪涌抑制芯片的第5引脚相连，二极管D2的负极通过R5与所述MOSFET管Q1的栅极相连，二极管D3的负极与所述MOSFET管Q2的栅极相连，二极管D4的负极与所述MOSFET管Q2的漏极相连；功率电阻R9的另一端与MOSFET管Q1的漏极相连。

进一步地，还包括反接保护电路；所述反接保护电路连接在电压输入端和所述滤波电路之间。

进一步地，所述反接保护电路，包括：二极管D5和二极管D7；

所述二极管D5的负极与电压输入正端连接，正极接地；所述二极管D7的负极与电压输入负端连接，正极接地。

进一步地，所述反接保护电路，还包括：二极管D6和功率电阻R10；

所述二极管D6的正极与所述电压输入正端连接，负极与所述电压输入负端连接；所述R10串联在所述电压输入正端和电压输入负端之间。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、正常工作时，输入电压经过滤波电路以非常低的功率损失向后端用电设备供电；

2、反接保护电路，可以在输入反向电压的情况下，有效防止输入正负端向设备机壳放电，从而避免击穿二次电源系统设备；

3、在检测到输入反向电压的情况下，控制MOSFET管Q2断开，有效保护后端用电设备；同时，大部分反向电流流过输入端并联的二极管D6，功率电阻R10可以有效减少过大电流对输入电路的影响，确保浪涌抑制芯片的正常工作；

4、在输入短路情况下，浪涌抑制芯片判断过流故障，并控制关断MOSFET管Q1，对后端用电设备进行保护；同时，功率电阻R9对过大的冲击电流进行有效抑制，与二极管D2、D3、D4组成MOSFET管Q1、Q2的短路保护电路；

5、电容C4在充电过程中延时了浪涌抑制芯片的启动，保护芯片电路的同时也能满足功率带载要求；

6、过欠压情况下，浪涌抑制芯片在输入电压低于6V或高于60V时关断MOSFET管Q1、Q2，及时对后端用电设备进行保护；

7、在不破坏原有功能的前提下，优化针对芯片电路的保护功能。电路结构简单，使用的元器件种类少，电路功能齐全，能够有效的节约设计时间，节省设计成本，实用性高；从而可以在满足体积小重量轻要求的同时，提高二次电源系统的稳定性和可靠性。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型实施例的飞机供电保护电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，公开了一种飞机供电保护电路，如图1所示，包括：

MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、滤波电路和浪涌抑制器；

所述滤波电路包括：输入滤波电路，所述输入滤波电路连接在电压输入端和所述MOSFET管Q1之间，与所述MOSFET管Q1的漏极相连；

所述MOSFET管Q1的源极和MOSFET管Q2的源极连接；所述MOSFET管Q2的漏极与电源输出端连接；

所述浪涌抑制电器的第一场管控制信号端与第二场管控制信号端分别与所述MOSFET管Q1的栅极和MOSFET管Q2的栅极连接。

具体地，所述滤波电路还包括输出滤波电路；所述输入滤波电路包括：电容C5、电容C6和共模电感T1；所述电容C6并联在电压输入正端和电压输入负端之间；所述共模电感T1的两个输入端分别与所述电压输入正端和电压输入负端连接，所述共模电感T1的第一输出端接地，第二输出端与MOSFET管Q1的漏极连接；所述电容C5连接在所述共模电感T1的第一输出端和第二输出端之间；所述输出滤波电路包括电容C3；所述电容C3的一端与所述MOSFET管Q2的漏极连接，另一端接地。

具体地，正常供电情况下，MOSFET管Q1、MOSFET管Q2处于完全导通状态，输入电压经过由电容C3、电容C5、电容C6和共模电感T1组成的滤波电路，以非常低的功率损失向后端用电设备供电。可选地，MOSFET管Q1和MOSFET管Q2为N沟道MOSFET管。

具体地，如图1所示，所述浪涌抑制器包括浪涌抑制芯片LTC4364，以及，电容C1，电容C2，电阻R1～R3，电阻R7～R8，二极管D1；更具体地，浪涌抑制芯片LTC4364为16引脚芯片；

所述浪涌抑制芯片的第1引脚分别与R7的一端和电源输出端连接；第4引脚为所述浪涌抑制器的第二场管控制信号端(即DGATE端)，与所述MOSFET管Q2的栅极连接；所述第6引脚为所述浪涌抑制器的第一场管控制信号端(即HGATE端)，通过电阻R5与所述MOSFET管Q1的栅极连接，还通过电容C1接地；所述第8引脚和第9引脚相连后，通过反接二极管D1接地；第10引脚分别与R1的一端和R2的一端连接，R1的另一端与所述MOSFET管Q1的漏极相连；第11引脚分别与R2的另一端和R3的一端连接，R3的另一端接地；第12引脚接地；第15引脚通过电容C2接地，第16引脚分别与R7的另一端和R8的一端相连，R8的另一端接地；第3引脚、第7引脚、第13引脚和第14引脚为空脚。

更具体地，过压或欠压情况下，浪涌抑制芯片LTC4364通过采集电阻R1、电阻R2和电阻R3上的分压电压，在输入电压低于6V或高于60V时关断MOSFET管Q1和MOSFET管Q2，及时对后端用电设备进行保护。

更具体地，所述浪涌抑制器还包括电容C4；所述电容C4与二极管D1并联，电容C4在充电过程中延时了浪涌抑制芯片LTC4364芯片的启动，保护芯片电路的同时也能满足功率带载要求。

更具体地，所述浪涌抑制器还包括电阻R4和电阻R6；

所述MOSFET管Q1的漏极通过电阻R4与所述浪涌抑制芯片第8引脚和第9引脚相连；

MOSFET管Q2的栅极与所述浪涌抑制芯片第4引脚(第二场管控制信号端)连接；所述MOSFET管Q2的漏极与所述浪涌抑制芯片第2引脚相连，所述MOSFET管Q2的漏极还通过电阻R6与输出端相连。

优选地，飞机供电保护电路，还包括短路保护电路；所述短路保护电路分别与所述MOSFET管Q1、MOSFET管Q2和所述浪涌抑制器连接。所述短路保护电路，包括：功率电阻R9，二极管D2～D4；所述二极管D2～D4的正极和功率电阻R9的一端均与浪涌抑制芯片的第5引脚相连，二极管D2的负极通过R5与所述MOSFET管Q1的栅极相连，二极管D3的负极与所述MOSFET管Q2的栅极相连，二极管D4的负极与所述MOSFET管Q2的漏极相连；功率电阻R9的另一端与MOSFET管Q1的漏极相连。

更具体地，在输入短路情况下(浪涌电流抑制功能与输入短路情况相同)，电路中电流无限大，浪涌抑制芯片LTC4364通过采集电阻R6两端的电压差判断过流故障，并控制关断MOSFET管Q1，对后端用电设备进行保护；功率电阻R9可以对过大的冲击电流进行有效抑制，与二极管D2、D3、D4组成MOSFET管Q1、Q2的短路保护电路。

优选地，飞机供电保护电路，还包括反接保护电路；所述反接保护电路连接在电压输入端和所述滤波电路之间。

更具体地，所述反接保护电路，包括：二极管D5和二极管D7；所述二极管D5的负极与电压输入正端连接，正极接地；所述二极管D7的负极与电压输入负端连接，正极接地。具体地，在电压输入端反接(即输入反向电压)情况下，二极管D5和二极管D7可以有效防止输入正负端向设备机壳放电，从而避免击穿二次电源系统设备；浪涌抑制芯片LTC4364检测到反向电流，控制MOSFET管Q2关断(将其用作理想二极管)，从而有效保护后端用电设备。

更具体地，所述反接保护电路，还包括：二极管D6和功率电阻R10；所述二极管D6的正极与所述电压输入正端连接，负极与所述电压输入负端连接；所述R10串联在所述电压输入正端和电压输入负端之间。

在电压输入端反接(即输入反向电压)情况下，大部分反向电流流过输入端并联的二极管D6，功率电阻R10可以有效减少过大电流对输入电路的影响，确保浪涌抑制芯片LTC4364芯片可以正常工作。

更具体地，本实施例保护电路基本可以满足GJB181B-2012、GJB181A-2003、GJB181-1986中对供电特性和电源特性的要求，能够有效的节约设计时间，节省设计成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞机供电保护电路，其特征在于，包括：MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、输入滤波电路和浪涌抑制器；

所述输入滤波电路连接在电压输入端和所述MOSFET管Q1之间，与所述MOSFET管Q1的漏极相连；

所述MOSFET管Q1的源极和MOSFET管Q2的源极连接；所述MOSFET管Q2的漏极与电源输出端连接；

所述浪涌抑制电器的第一场管控制信号端与第二场管控制信号端分别与所述MOSFET管Q1的栅极和MOSFET管Q2的栅极连接。

2.根据权利要求1所述的飞机供电保护电路，其特征在于，

所述输入滤波电路包括：电容C5、电容C6和共模电感T1；所述电容C6并联在电压输入正端和电压输入负端之间；所述共模电感T1的两个输入端分别与所述电压输入正端和电压输入负端连接，所述共模电感T1的第一输出端接地，第二输出端与MOSFET管Q1的漏极连接；所述电容C5连接在所述共模电感T1的第一输出端和第二输出端之间；

所述飞机供电保护电路还包括输出滤波电路；所述输出滤波电路包括电容C3；所述电容C3的一端与所述MOSFET管Q2的漏极连接，另一端接地。

3.根据权利要求2所述的飞机供电保护电路，其特征在于，

所述浪涌抑制器包括浪涌抑制芯片LTC4364，以及，电容C1，电容C2，电阻R1～R3，电阻R7～R8，二极管D1；

所述浪涌抑制芯片的第1引脚分别与R7的一端和电源输出端连接；第4引脚为所述浪涌抑制器的第二场管控制信号端，与所述MOSFET管Q2的栅极连接；第6引脚为所述浪涌抑制器的第一场管控制信号端，通过电阻R5与所述MOSFET管Q1的栅极连接，还通过电容C1接地；第8引脚和第9引脚相连后，通过反接二极管D1接地；第10引脚分别与R1的一端和R2的一端连接，R1的另一端与所述MOSFET管Q1的漏极相连；第11引脚分别与R2的另一端和R3的一端连接，R3的另一端接地；第12引脚接地；第15引脚通过电容C2接地，第16引脚分别与R7的另一端和R8的一端相连，R8的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的飞机供电保护电路，其特征在于，所述浪涌抑制器还包括电容C4；

所述电容C4与二极管D1并联。

5.根据权利要求3所述的飞机供电保护电路，其特征在于，所述浪涌抑制器还包括电阻R4和电阻R6；

所述MOSFET管Q1的漏极通过电阻R4与所述浪涌抑制芯片第8引脚和第9引脚相连；

MOSFET管Q2的栅极与所述浪涌抑制芯片第4引脚连接；所述MOSFET管Q2的漏极与所述浪涌抑制芯片第2引脚相连，所述MOSFET管Q2的漏极还通过电阻R6与输出端相连。

6.根据权利要求1所述的飞机供电保护电路，其特征在于，还包括短路保护电路；

所述短路保护电路分别与所述MOSFET管Q1、MOSFET管Q2和所述浪涌抑制器连接。

7.根据权利要求6所述的飞机供电保护电路，其特征在于，

所述短路保护电路，包括：功率电阻R9，二极管D2～D4；

所述二极管D2～D4的正极和功率电阻R9的一端均与浪涌抑制芯片的第5引脚相连，二极管D2的负极通过R5与所述MOSFET管Q1的栅极相连，二极管D3的负极与所述MOSFET管Q2的栅极相连，二极管D4的负极与所述MOSFET管Q2的漏极相连；功率电阻R9的另一端与MOSFET管Q1的漏极相连。

8.根据权利要求1所述的飞机供电保护电路，其特征在于，还包括反接保护电路；所述反接保护电路连接在电压输入端和所述滤波电路之间。

9.根据权利要求8所述的飞机供电保护电路，其特征在于，

所述反接保护电路，包括：二极管D5和二极管D7；

所述二极管D5的负极与电压输入正端连接，正极接地；所述二极管D7的负极与电压输入负端连接，正极接地。

10.根据权利要求8所述的飞机供电保护电路，其特征在于，

所述反接保护电路，还包括：二极管D6和功率电阻R10；

所述二极管D6的正极与所述电压输入正端连接，负极与所述电压输入负端连接；所述R10串联在所述电压输入正端和电压输入负端之间。

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