CN106533216A - 基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,包括依次连接的输入连接器、输入滤波及防雷装置、AC—DC模块、DC—DC模块、输出滤波装置和输出连接器,还包括离散量控制模块和慢充快放电路模块;离散量控制模块设置有两个输入端和两输出端,离散量控制模块的两个输入端分别与输出连接器和AC—DC模块连接,两个输出端分别与DC—DC模块和输出连接器连接;慢充快放电路模块设置有一个输入端和一个输出端,慢充快放电路模块的输入端和输出端分别与AC—DC模块的输出端和DC—DC模块的输入端连接。本发明通过引入离散量控制模块和慢充快放电路模块,可以将车载电源用于机载机场无线通信设备专用电源中。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源,具体涉及一种基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源。
背景技术
图1为一款成熟的车载设备电源方案,此款电源设备包括了输入连接器(用于连接输入电源)、输入滤波及防雷装置、AC—DC模块(M3)、DC—DC模块(M4)、输出滤波装置、输出连接器(用于连接负载),其中,输入连接器内设置有输入电源使能管脚,该输入电源使能管脚用于直接控制DC—DC模块(M4)的通断。因重量和空间的限制,上述车载设备电源中采用的输入滤波及防雷装置、输出滤波装置体积小、重量轻,并且具备优良的噪声和雷电抑制性能。主功率变换电路选用高功率密度的小型模块化的AC-DC和DC-DC模块电源变换器可将输入电源变换成车载设备内部计算机用的低压直流电输出,并且主功率模块(AC—DC模块(M3))上的主功率电源使能管脚可以直接控制主功率模块的输出。该款电源工作稳定,性能优良,大部分特性非常适合移植到机载机场无线通信设备专用电源中,机场无线通信设备是飞机处于地面状态时工作的客舱***设备,该设备电源电路需承接一款嵌入式计算机作为负载。
但是机载电源毕竟和机车车载电源不同,将上述车载电源直接移植于机载机场无线通信设备专用电源中,存在着下列缺陷:
1、机载电源要求的交流输入为115VAC/360-800HZ,车载设备电源的AC-DC模块化电源变换器适应不了输入要求;
2、飞行员拨动操作面板开关打开机场无线通信设备运行,在起飞时拨动开关关闭设备,负载上的软件(下简称软件)需要在开关关闭时保存一些关键的设备运行参数。车载电源虽然有使能控制开关信号控制电源输出,但却没有信号输出触发负载的软件保存数据,若负载引入检测电路主动检测负载输入电压异常再触发软件保存数据的方法,一方面因电压正常波动会导致检测效果不可靠,另外,即便检测到异常电压,触发软件保存的时间也远远不够;
3、民用飞机标准DO-160G规定设备电源输入中断200ms,设备能正常工作,车载设备电源没有储能功能,满足不了要求,而常规的储能电路是基于电容的充电放电的原理:通过充电电路控制储能电容在线储能,输入中断后,电路控制储能电容向负载释放电容能量。储能电容容量庞大,正因为它的存在,电容上电充电过程会给供电输入线路引入瞬态的电流冲击,甚至在多个这样的设备同时打开的时候,这样电流冲击在供电线路上会成倍增加。这种电源冲击很容易引起客舱***中的其他设备失效,造成***功能异常。民用飞机标准DO-160G规定设备上电的电流冲击必须满足以下条件:即0到3ms输入冲击电流峰值为稳定工作电流的9倍,3ms到500ms输入冲击电流峰值为稳定工作电流的4倍,500ms到2s输入冲击电流峰值为稳定工作电流的2倍。因此,为满足DO-160G的要求,需要修改常规储能电路;
4、主功率模块(AC—DC模块)输入中断或直接丧失的情况下,负载软件也因无信号触发保存设备运行参数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中将车载电源直接移植到机载机场无线通信设备专用电源中存在着的不足,提供一种基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其通过引入离散量控制模块和慢充快放电路模块,可以将车载电源移植到机载机场无线通信设备专用电源中。
本发明通过下述技术方案实现:
基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,包括依次连接的输入连接器、输入滤波及防雷装置、AC—DC模块、DC—DC模块、输出滤波装置和输出连接器,还包括离散量控制模块和慢充快放电路模块;所述离散量控制模块用于接收输出连接器发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给DC—DC模块;离散量控制模块还用于接收AC—DC模块发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给输出连接器;所述慢充快放电路模块用于在AC—DC模块通电时充电并储存电能,在AC—DC模块断电时释放电能;所述离散量控制模块设置有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,离散量控制模块的第一输入端和第二输入端分别与输出连接器和AC—DC模块连接,离散量控制模块的第一输出端和第二输出端分别与DC—DC模块和输出连接器连接;所述慢充快放电路模块设置有一个输入端和一个输出端,慢充快放电路模块的输入端和输出端分别与AC—DC模块的输出端和DC—DC模块的输入端连接。使用本发明时,输入连接器外接115V交流电源,输出连接器外接一嵌入式计算机作为负载,由于输入连接器外接的电源电压较高,为了安全起见,115V交流电源经过AC—DC模块和DC—DC模块降压后,使输出连接器在较低的电压下工作。在整个过程中,输出连接器和AC—DC模块一起控制离散量控制模块:飞行员通过切断与输出连接器连接的开关来切断对负载的供电,即当飞行员给出一个断开开关的动作,离散量控制模块的第一输入端(与输出连接器连接)得到来自输出连接器的控制信号,该控制信号控制离散量控制模块的第一输出端输出一个延迟的控制信号控制DC—DC模块的关闭,第二输入端得到来自AC—DC模块的控制信号,该控制信号控制离散量控制模块的第二输出端输出一个控制信号控制输出连接器输出一个触发信号,该触发信号用于触发负载保存设备运行参数,而离散量控制模块对DC—DC模块发出控制信号的时间迟于离散量控制模块对输出连接器发出控制信号的时间,两个时间的差值为负载保存设备运行参数的有效时间;引入慢充快放电路模块,可以有效减小慢充快放电路上电充电过程中对供电输入线路的瞬态电流冲击,从而避免这种电源冲击引起客舱***中的其他设备失效,造成***功能异常。
进一步地,所述输出连接器设置有第一使能管脚和信号触发管脚,AC—DC模块外接有使能电路模块,所述使能电路模块的输出端作为第二使能管脚,DC—DC模块设置有第三使能管脚,所述离散量控制模块设置有离散量控制模块的第一输入端和第二输入端分别与第一使能管脚和第二使能管脚连接,离散量控制模块的第一输出端和第二输出端分别与第三使能管脚和信号触发管脚连接。
进一步地,所述离散量控制模块包括初始电源输入状态检测及驱动电路和中间电源输入状态检测及驱动电路。初始电源输入状态检测及驱动电路用于检测输出连接器给出的外接电源关闭信号并发出一个延迟的控制信号控制DC—DC模块的关闭;中间电源输入状态检测及驱动电路用于检测AC—DC模块的断电信号并发出一个延迟的控制信号控制输出连接器,使输出连接器输出一个触发信号,该触发信号用于触发负载保存设备运行参数;初始电源输入状态检测及驱动电路的延迟时间比中间电源输入状态检测及驱动电路的延迟时间长,两个延迟时间的差值为负载保存设备运行参数的有效时间。
进一步地,所述初始电源输入状态检测及驱动电路包括电源、电压比较器、信号阻塞器、第一二极管、第二二极管和第一MOS管,所述电压比较器的型号为LM239DTBR2G,所述信号阻塞器的型号为LTC6994IS6-2,第一二极管的负极作为所述离散量控制模块的第一输入端,第一MOS管的漏极作为所述离散量控制模块的第一输出端;所述电压比较器的第十二引脚接地,电压比较器的第四引脚和第五引脚分别通过第二电容和第一电容接地,电源通过依次串联的第三电阻和第四电阻接地,电压比较器的第四引脚还连接在第三电阻和第四电阻相连的线路上,第一二极管的正极与第一电容相对接地的另一端之间连接有第二电阻,第一二极管的正极与电源之间连接有第一电阻;所述电压比较器的第三引脚与电源连接,且电压比较器的第三引脚通过第三电容接地;电压比较器的第二引脚通过依次串联的第六电阻和第五电阻与电压比较器的第五引脚连接;所述信号阻塞器的第二引脚接地,信号阻塞器的第三引脚通过第九电阻接地,信号阻塞器的第一引脚与电源之间串联有第七电阻,信号阻塞器的第一引脚还连接在第五电阻与第六电阻相连的线路上,且信号阻塞器的第一引脚通过第八电阻接地;所述信号阻塞器的第六引脚通过第十二电阻与第一MOS管的栅极连接,信号阻塞器的第五引脚连接有5.1V的外接电源,信号阻塞器的第五引脚通过依次串联的第十电阻和第十一电阻与第一MOS管的的源极连接,信号阻塞器的第五引脚与第一MOS管的源极之间还连接有第四电容,信号阻塞器的第四引脚连接在第十电阻和第十一电阻相连的线路上,第一MOS管的源极接地,第一MOS管的漏极通过第十三电阻接地,第一MOS管的漏极与电源之间连接有第十四电阻,第十四电阻与电源连接的一端与第二二极管的负极之间连接有第十五电阻,第二二极管的负极连接有5.1V的外接电源,第二二极管的正极接地。本发明所采用的信号阻塞器是一款方波阻塞输出芯片,该芯片温度适应范围广,性能优良,体积小,包含六个引脚,芯片的第一管脚(IN管脚)可根据输入波形的沿(含上升沿和下降沿)触发芯片内部AD转换器计数器开始递减计数,当计数递减为0的时候,输出波形才跟随输入波形的沿开始翻转,从而实现波形整体的延迟;向信号阻塞器的第四引脚(DIV管脚)提供合理的输入电压分配比,以设置芯片内部的AD转换器计数器初值,本发明可以将对应的计数器初值设为327678,SET管脚对地保持1V的压降,SET管脚通过第九电阻接地,并设置内部计时器的振荡频率为6.6us,对应的第九电阻的阻值为330KΩ,故输出使能开关信号沿滞后输入信号沿的时间为6.6us×327678=216.268ms,达到了民用飞机标准DO-160G规定的延迟时间要求;另外,本发明所采用的电压比较器自带迟滞功能,从初始电源输入状态检测及驱动电路接收到输出连接器的断电信号到对DC—DC模块发出控制信号的延迟时间必定大于216.268ms,在实际操作中,经示波器可以观察到输出波形下降沿滞后输入波形下降沿228ms,与理论计算值偏离不大,引入初始电源输入状态检测及驱动电路后,当飞行员给出的开关的信号来到时,可以有效地得到延迟200ms后再关闭DC-DC模块,从而达到延迟关断外接电源的目的;初始电源输入状态检测及驱动电路使用的是电压比较器(包含四路比较器)的第一路比较器,第一路比较器的正向端(电压比较器的第五引脚)接输出连接器的使能管脚(第一使能管脚),第一使能管脚发出的信号作为检测信号(电压信号),反向端(电压比较器的第四引脚)通过电阻分压将门限动作电压设置为8V,采用深度负反馈的方法降低放大器增益,稳定输出。
进一步地,所述中间电源输入状态检测及驱动电路包括电源、第三二极管、第二MOS管和第十六电阻,所述第十六电阻的一端作为所述离散量控制模块的第二输入端,第三二极管的正极作为所述离散量控制模块的第二输出端;所述电压比较器的第六引脚与电压比较器的第四引脚连接,电压比较器的第七引脚与第十六电阻作为所述离散量控制模块的第二输出端的另一端连接,电压比较器的第一引脚与第七引脚之间连接有第十七电阻,电压比较器的第一引脚通过第十八电阻与第二MOS管的栅极连接,第二MOS管的栅极通过第二十电阻接地,第二十电阻相对接地的另一端与电源之间连接有第十九电阻,第二MOS管的源极接地,第二MOS管的漏极通过第二十一电阻与电源连接,且第二MOS管的漏极与第三二极管的正极连接。中间电源输入状态检测及驱动电路使用的是电压比较器的第二路比较器,第二路比较器的正向端(电压比较器的第七引脚)通过串接第十六电阻接入AC—DC模块的使能控制信号作为检测信号(电压信号),第二路比较器的反向端(电压比较器的第六引脚)通过与第一路比较器的反相端(电压比较器的第四引脚)连接从而设置门限动作电压设置为8V,同样采用深度负反馈的方法降低放大器增益,稳定输出;中间电源输入状态检测及驱动电路的输出端可以根据需要精确匹配负载硬件电路离散量电气特性,通过第二MOS管串接第三二极管实现了隔离,负载端只需要根据自己的输入电平,接合适的上拉电阻至其电源就可以使用了。
进一步地,所述慢充快放电路模块包括六个相互并联的电容、四个相互并联的电阻、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第十一电容,六个相互并联的电容分别为第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容和第十电容,且第十电容的一端接地,四个相互并联的电阻分别为第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻,第二十二电阻的一端与第十电容相对接地的另一端连接,第二十二电阻的另一端与第四二极管的正极连接,第四二极管的负极同时分别与第五二极管的负极、第六二极管的正极和第七二极管的正极连接,第五二极管的正极与第四二极管的正极连接,第六二极管的负极和第七二极管的负极连接,第七二极管的负极与第十电容相对接地的另一端连接,且第七二极管的负极作为所述慢充快放电路模块的输出端,第五电容相对接地的另一端作为所述慢充快放电路模块的输入端;所述第十一电容为电解电容,第十一电容的正极与第五二极管的负极连接,第十一电容的负极接地。正反串接的第四二极管、第五二极管和第六二极管、第七二极管用于控制电流方向,相互并联的第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻和第二十四电阻用于将冲击电流峰值抑制到合理范围,表1为用两个不同频率的无线通信***设备电源做的测试数据,从表中可以看见,均值栏中的峰值电流波形峰值均小于括号中的稳态电流倍数值,因此该慢充开放电路可以有效地将电流冲击值抑制在DO-160G规定的水平范围内。
表1
进一步地,所述AC—DC模块的型号为HGMB-35-W-17,AC—DC模块的第八引脚作为AC—DC模块的输出端,AC—DC模块的第五引脚接地,AC—DC模块的第六引脚与第七引脚连接;所述AC—DC模块外接的使能电路模块包括第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻和第八二极管,所述第二十六电阻和第二十七电阻并联,第二十六电阻的一端与AC—DC模块的第六引脚连接,第二十六电阻的另一端与第八二极管的负极连接,第八二极管的正极接地,第二十八电阻与第八二极管并联,且第八二极管的负极作为所述使能电路模块的输出端。本发明采用HGMB-35-W-17作为AC—DC模块,该电源模块满足机载电源交流的输入要求,适应输入电压为95V-145VAC/360-800HZ宽电压宽频输入,输出电压为34V,并且已成熟应用在空客飞机的设备电源主功率变换器上,可靠性高,性能优良,此外,第八二极管为稳压二极管,可以使AC—DC模块在正常供电的情况下为中间电源输入状态检测及驱动电路提供稳定的输入检测电压。
进一步地,所述DC—DC模块的型号为LTM8027EV#PBF,DC—DC模块的A4引脚作为第三使能管脚。
进一步地,所述输出连接器的型号为DMP3—7W2P—193,输出连接器的第五引脚作为第一使能管脚,输出连接器的第三引脚作为信号触发管脚。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:1、本发明通过引入离散量控制模块和慢充快放电路模块,可以将车载电源移植于机载机场无线通信设备专用电源中;2、引入的离散量控制模块包括初始电源输入状态检测及驱动电路和中间电源输入状态检测及驱动电路,初始电源输入状态检测及驱动电路可以延迟DC—DC模块的断电时间,中间电源输入状态检测及驱动电路可以及时给输出连接器提供一个触发信号促使负载保存设备运行数据,从而保证负载在延迟的断电时间内完成设备运行数据的保存;3、引入的慢充快放电路模块可以有效抑制充放电过程中的冲击电流峰值,从而避免客舱***中的其他设备失效,防止造成***功能异常。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为车载设备电源结构示意图。
图2为本发明结构示意图。
图3为初始电源输入状态检测及驱动电路结构示意图。
图4为中间电源输入状态检测及驱动电路结构示意图。
图5为离散量控制模块的电路结构示意图。
图6为AC—DC模块外接的使能电路模块和慢充快放电路模块的电路结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
M1—电压比较器,M2—信号阻塞器,M3—AC—DC模块,M4—DC—DC模块,VT1—第一MOS管,VT2—第二MOS管,Vcc—电源,D1——第一二极管,D2—第二二极管,D3—第三二极管,D4—第四二极管,D5—第五二极管,D6—第一六二极管,D7—第七二极管,D8—第八二极管,R1—第一电阻,R2—第二电阻,R3—第三电阻,R4—第四电阻,R5—第五电阻,R6—第六电阻,R7—第七电阻,R8—第八电阻,R9—第九电阻,R10—第十电阻,R11—第十一电阻,R12—第十二电阻,R13—第十三电阻,R14—第十四电阻,R15—第十五电阻,R16—第十六电阻,R17—第十七电阻,R18—第十八电阻,R19—第十九电阻,R20—第二十电阻,R21—第二十一电阻,R22—第二十二电阻,R23—第二十三电阻,R24—第二十四电阻,R25—第二十五电阻,R26—第二十六电阻,R27—第二十七电阻,R28—第二十八电阻,C1—第一电容,C2—第二电容,C3—第三电容,C4—第四电容,C5—第五电容,C6—第六电容,C7—第七电容,C8—第八电容,C9—第九电容,C10—第十电容,C11—第十一电容。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图2所示,本实施例提供一种基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,包括依次连接的输入连接器、输入滤波及防雷装置、AC—DC模块M3、DC—DC模块M4、输出滤波装置和输出连接器,还包括离散量控制模块和慢充快放电路模块;离散量控制模块用于接收输出连接器发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给DC—DC模块M4;离散量控制模块还用于接收AC—DC模块M3发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给输出连接器;慢充快放电路模块用于在AC—DC模块M3通电时充电并储存电能,在AC—DC模块M3断电时释放电能;
输出连接器设置有第一使能管脚和信号触发管脚,AC—DC模块M3外接有使能电路模块,使能电路模块的输出端作为第二使能管脚,DC—DC模块M4设置有第三使能管脚,离散量控制模块设置有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,离散量控制模块的第一输入端和第二输入端分别与第一使能管脚和第二使能管脚连接,离散量控制模块的第一输出端和第二输出端分别与第三使能管脚和信号触发管脚连接;慢充快放电路模块设置有一个输入端和一个输出端,慢充快放电路模块的输入端和输出端分别与AC—DC模块M3的输出端和DC—DC模块M4的输入端连接。
另外,离散量控制模块包括初始电源输入状态检测及驱动电路和中间电源输入状态检测及驱动电路;如图3所示,初始电源输入状态检测及驱动电路包括电源Vcc、电压比较器M1、信号阻塞器M2、第一二极管D1、第二二极管D2和第一MOS管VT1,电压比较器M1的型号为LM239DTBR2G,信号阻塞器M2的型号为LTC6994IS6-2,第一二极管D1的负极作为离散量控制模块的第一输入端,第一MOS管VT1的漏极作为所述离散量控制模块的第一输出端,电压比较器M1的第十二引脚接地,电压比较器M1的第四引脚和第五引脚分别通过第二电容C2和第一电容C1接地,电源Vcc通过依次串联的第三电阻R3和第四电阻R4接地,电压比较器M1的第四引脚还连接在第三电阻R3和第四电阻R4相连的线路上,第一二极管D1的正极与第一电容C1相对接地的另一端之间连接有第二电阻R2,第一二极管D1的正极与电源Vcc之间连接有第一电阻R1,电压比较器M1的第三引脚与电源Vcc连接,且电压比较器M1的第三引脚通过第三电容C3接地,电压比较器M1的第二引脚通过依次串联的第六电阻R6和第五电阻R5与电压比较器M1的第五引脚连接,信号阻塞器M2的第二引脚接地,信号阻塞器M2的第三引脚通过第九电阻R9接地,信号阻塞器M2的第一引脚与电源Vcc之间连接有第七电阻R7,信号阻塞器M2的第一引脚还连接在第五电阻R5与第六电阻R6相连的线路上,且信号阻塞器M2的第一引脚通过第八电阻R8接地,信号阻塞器M2的第六引脚通过第十二电阻R12与第一MOS管VT1的栅极连接,信号阻塞器M2的第五引脚连接有5.1V的外接电源,信号阻塞器M2的第五引脚通过依次串联的第十电阻R10和第十一电阻R11与第一MOS管VT1的的源极连接,信号阻塞器M2的第五引脚与第一MOS管VT1的源极之间还连接有第四电容C4,信号阻塞器M2的第四引脚连接在第十电阻R10和第十一电阻R11相连的线路上,第一MOS管VT1的源极接地,第一MOS管VT1的漏极通过第十三电阻R13接地,第一MOS管VT1的漏极与电源Vcc之间连接有第十四电阻R14,第十四电阻R14与电源Vcc连接的一端与第二二极管D2的负极之间连接有第十五电阻R15,第二二极管D2的负极连接有5.1V的外接电源,第二二极管D2的正极接地。
如图4所示,中间电源输入状态检测及驱动电路包括电源Vcc、第三二极管D3、第二MOS管VT2和第十六电阻R16,第十六电阻R16的一端作为离散量控制模块的第二输入端,第三二极管D3的正极作为离散量控制模块的第二输出端;电压比较器M1的第六引脚与电压比较器M1的第四引脚连接,电压比较器M1的第七引脚与第十六电阻R16作为离散量控制模块的第二输入端的另一端连接,电压比较器M1的第一引脚与第七引脚之间连接有第十七电阻R17,电压比较器M1的第一引脚通过第十八电阻R18与第二MOS管VT2的栅极连接,第二MOS管VT2的栅极通过第二十电阻R20接地,第二十电阻R20相对接地的另一端与电源Vcc之间连接有第十九电阻R19,第二MOS管VT2的源极接地,第二MOS管VT2的漏极通过第二十一电阻R21与电源Vcc连接,且第二MOS管VT2的漏极与第三二极管D3的正极连接。
如图5所示,为离散量控制模块的电路结构示意图,包括初始电源输入状态检测及驱动电路和中间电源输入状态检测及驱动电路。
如图6所示,慢充快放电路模块包括六个相互并联的电容、四个相互并联的电阻、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第十一电容C11,六个相互并联的电容分别为第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第十电容C10,且第十电容C10的一端接地,四个相互并联的电阻分别为第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第二十五电阻R25,第二十二电阻R22的一端与第十电容C10相对接地的另一端连接,第二十二电阻R22的另一端与第四二极管D4的正极连接,第四二极管D4的负极同时分别与第五二极管D5的负极、第六二极管D6的正极和第七二极管D7的正极连接,第五二极管D5的正极与第四二极管D4的正极连接,第六二极管D6的负极和第七二极管D7的负极连接,第七二极管D7的负极与第十电容C10相对接地的另一端连接,且第七二极管D7的负极作为慢充快放电路模块的输出端,第五电容C5相对接地的另一端作为慢充快放电路模块的输入端;第十一电容C11为电解电容,第十一电容C11的正极与第五二极管D5的负极连接,第十一电容C11的负极接地,第十一电容C11还包括两个固定引脚,用于将第十一电容C11固定在电路板上。
如图6所示,AC—DC模块M3的型号为HGMB-35-W-17,AC—DC模块M3的第八引脚作为AC—DC模块M3的输出端,AC—DC模块M3的第五引脚接地,AC—DC模块M3的第六引脚与第七引脚连接;AC—DC模块M3外接的使能电路模块包括第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28和第八二极管D8,所述第二十六电阻R26和第二十七电阻R27并联,第二十六电阻R26的一端与AC—DC模块M3的第六引脚连接,第二十六电阻R26的另一端与第八二极管D8的负极连接,第八二极管D8的正极接地,第二十八电阻R28与第八二极管D8并联,且第八二极管D8的负极作为使能电路模块的输出端。
另外,本实施例中,DC—DC模块M4的型号为LTM8027EV#PBF,DC—DC模块M4的A4引脚作为第三使能管脚,电源Vcc均可以由AC—DC模块M3的输出端提供,输出连接器的型号为DMP3—7W2P—193,输出连接器的第五引脚作为第一使能管脚,输出连接器的第三引脚作为信号触发管脚。
本实施例所采用的信号阻塞器M2是一款方波阻塞输出芯片,该芯片温度适应范围广,性能优良,体积小,包含六个引脚,芯片的第一管脚(IN管脚)可根据输入波形的沿(含上升沿和下降沿)触发芯片内部AD转换器计数器开始递减计数,当计数递减为0的时候,输出波形才跟随输入波形的沿开始翻转,从而实现波形整体的延迟;向信号阻塞器M2的第四引脚(DIV管脚)提供合理的输入电压分配比,以设置芯片内部的AD转换器计数器初值,本实施例可以将对应的计数器初值设为327678,SET管脚对地保持1V的压降,SET管脚通过第九电阻R9接地,并设置内部计时器的振荡频率为6.6us,对应的第九电阻R9的阻值为330KΩ,故输出使能开关信号沿滞后输入信号沿的时间为6.6us×327678=216.268ms,达到了民用飞机标准DO-160G规定的延迟时间要求;另外,本实施例所采用的电压比较器M1自带迟滞功能,从初始电源输入状态检测及驱动电路接收到输出连接器的断电信号到对DC—DC模块M4发出控制信号的延迟时间必定大于216.268ms,在实际操作中,经示波器可以观察到输出波形下降沿滞后输入波形下降沿228ms,与理论计算值偏离不大,引入初始电源输入状态检测及驱动电路后,当飞行员给出的开关的信号来到时,可以有效地得到延迟200ms后再关闭DC-DC模块M4,从而达到延迟关断外接电源的目的。
实施本实施例时,输入连接器外接115V交流电源,输出连接器外接一嵌入式计算机作为负载,由于输入连接器外接的电源电压较高,而115V交流电源经过AC—DC模块M3和DC—DC模块M4降压后,输出连接器的工作电压较低,为了安全起见,飞行员通过切断输出连接器来切断对负载的供电,当飞行员给出一个断开开关的动作,离散量控制模块的第一输入端(与输出连接器连接)得到来自输出连接器的控制信号,该控制信号控制离散量控制模块的第一输出端输出一个延迟的控制信号控制DC—DC模块M4的关闭,离散量控制模块的第二输入端得到来自AC—DC模块M3的控制信号,该控制信号控制离散量控制模块的第二输出端输出一个控制信号控制输出连接器输出一个触发信号,该触发信号用于触发负载保存设备运行参数,在整个过程中,输出连接器和AC—DC模块M3同时对离散量控制模块发出控制信号,而离散量控制模块对DC—DC模块M4发出控制信号的时间迟于离散量控制模块对输出连接器发出控制信号的时间,两个时间的差值为负载保存设备运行参数的有效时间;引入慢充快放电路模块,可以有效减小慢充快放电路上电充电过程中对供电输入线路的瞬态电流冲击,从而避免这种电源冲击引起客舱***中的其他设备失效,造成***功能异常。
实施例2
在实施例1的基础上,本实施例中,第一MOS管VT1和第二MOS管VT2的型号均为BSS123LT1G,第一二极管D1和第三二极管D3的型号均为BAT46W—E3/HE3,第二二极管D2的型号为BZG05C5V1,第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7均为肖特基二极管且型号均为1N5818,第八二极管D8的型号为BZG05C12,第一电阻R1的阻值为100kΩ,第二电阻R2的阻值为1.07kΩ,第三电阻R3的阻值为100kΩ,第四电阻R4的阻值为32.4kΩ,第五电阻R5的阻值为1.2MΩ,第六电阻R6的阻值为100Ω,第七电阻R7的阻值为7.5kΩ,第八电阻R8的阻值为1kΩ,第九电阻R9的阻值为330kΩ,第十电阻R10的阻值为5.62kΩ,第十一电阻R11的阻值为3kΩ,第十二电阻R12的阻值为100Ω,第十三电阻R13的阻值为82kΩ,第十四电阻R14的阻值为820kΩ,第十五电阻R15的阻值为2.7kΩ,第十六电阻R16的阻值为1.07kΩ,第十七电阻R17的阻值为1.2MΩ,第十八电阻R18的阻值为100kΩ,第十九电阻R19的阻值为20kΩ,第二十电阻R20的阻值为10kΩ,第二十一电阻R21的阻值为20kΩ,第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第二十五电阻R25的阻值均为150Ω,第二十六电阻R26、第二十七电阻R27和第二十八电阻R28的阻值均为220Ω,第一电容C1的值为0.1uF,第二电容C2的值为0.1uF,第三电容C3的值为0.1uF,第四电容C4的值为4.7uF,第五电容C5的值为0.1uF,第六电容C6的值为0.1uF,第七电容C7的值为4.7uF,第八电容C8的值为4.7uF,第九电容C9的值为22uF,第十电容C10的值为22uF,第十一电容C11的值为11000uF。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,包括依次连接的输入连接器、输入滤波及防雷装置、AC—DC模块(M3)、DC—DC模块(M4)、输出滤波装置和输出连接器,其特征在于,还包括离散量控制模块和慢充快放电路模块;所述离散量控制模块用于接收输出连接器发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给DC—DC模块(M4);离散量控制模块还用于接收AC—DC模块(M3)发出的信号并处理,然后将处理后的信号发送给输出连接器;所述慢充快放电路模块用于在AC—DC模块(M3)通电时充电并储存电能,在AC—DC模块(M3)断电时释放电能;
所述离散量控制模块设置有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,离散量控制模块的第一输入端和第二输入端分别与输出连接器和AC—DC模块(M3)连接,离散量控制模块的第一输出端和第二输出端分别与DC—DC模块(M4)和输出连接器连接;
所述慢充快放电路模块设置有一个输入端和一个输出端,慢充快放电路模块的输入端和输出端分别与AC—DC模块(M3)的输出端和DC—DC模块(M4)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述输出连接器设置有第一使能管脚和信号触发管脚,AC—DC模块(M3)外接有使能电路模块,所述使能电路模块的输出端作为第二使能管脚,DC—DC模块(M4)设置有第三使能管脚,所述离散量控制模块设置有离散量控制模块的第一输入端和第二输入端分别与第一使能管脚和第二使能管脚连接,离散量控制模块的第一输出端和第二输出端分别与第三使能管脚和信号触发管脚连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述离散量控制模块包括初始电源输入状态检测及驱动电路和中间电源输入状态检测及驱动电路。
4.根据权利要求3所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述初始电源输入状态检测及驱动电路包括电源(Vcc)、电压比较器(M1)、信号阻塞器(M2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第一MOS管(VT1),所述电压比较器(M1)的型号为LM239DTBR2G,所述信号阻塞器(M2)的型号为LTC6994IS6-2,第一二极管(D1)的负极作为所述离散量控制模块的第一输入端,第一MOS管(VT1)的漏极作为所述离散量控制模块的第一输出端;
所述电压比较器(M1)的第十二引脚接地,电压比较器(M1)的第四引脚和第五引脚分别通过第二电容(C2)和第一电容(C1)接地,电源(Vcc)通过依次串联的第三电阻(R3)和第四电阻(R4)接地,电压比较器(M1)的第四引脚还连接在第三电阻(R3)和第四电阻(R4)相连的线路上,第一二极管(D1)的正极与第一电容(C1)相对接地的另一端之间连接有第二电阻(R2),第一二极管(D1)的正极与电源(Vcc)之间连接有第一电阻(R1);
所述电压比较器(M1)的第三引脚与电源(Vcc)连接,且电压比较器(M1)的第三引脚通过第三电容(C3)接地;电压比较器(M1)的第二引脚通过依次串联的第六电阻(R6)和第五电阻(R5)与电压比较器(M1)的第五引脚连接;
所述信号阻塞器(M2)的第二引脚接地,信号阻塞器(M2)的第三引脚通过第九电阻(R9)接地,信号阻塞器(M2)的第一引脚与电源(Vcc)之间串联有第七电阻(R7),信号阻塞器(M2)的第一引脚还连接在第五电阻(R5)与第六电阻(R6)相连的线路上,且信号阻塞器(M2)的第一引脚通过第八电阻(R8)接地;
所述信号阻塞器(M2)的第六引脚通过第十二电阻(R12)与第一MOS管(VT1)的栅极连接,信号阻塞器(M2)的第五引脚连接有5.1V的外接电源,信号阻塞器(M2)的第五引脚通过依次串联的第十电阻(R10)和第十一电阻(R11)与第一MOS管(VT1)的的源极连接,信号阻塞器(M2)的第五引脚与第一MOS管(VT1)的源极之间还连接有第四电容(C4),信号阻塞器(M2)的第四引脚连接在第十电阻(R10)和第十一电阻(R11)相连的线路上,第一MOS管(VT1)的源极接地,第一MOS管(VT1)的漏极通过第十三电阻(R13)接地,第一MOS管(VT1)的漏极与电源(Vcc)之间连接有第十四电阻(R14),第十四电阻(R14)与电源(Vcc)连接的一端与第二二极管(D2)的负极之间连接有第十五电阻(R15),第二二极管(D2)的负极连接有5.1V的外接电源,第二二极管(D2)的正极接地。
5.根据权利要求4所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述中间电源输入状态检测及驱动电路包括电源(Vcc)、第三二极管(D3)、第二MOS管(VT2)和第十六电阻(R16),所述第十六电阻(R16)的一端作为所述离散量控制模块的第二输入端,第三二极管(D3)的正极作为所述离散量控制模块的第二输出端;
所述电压比较器(M1)的第六引脚与电压比较器(M1)的第四引脚连接,电压比较器(M1)的第七引脚与第十六电阻(R16)作为所述离散量控制模块的第二输出端的另一端连接,电压比较器(M1)的第一引脚与第七引脚之间连接有第十七电阻(R17),电压比较器(M1)的第一引脚通过第十八电阻(R18)与第二MOS管(VT2)的栅极连接,第二MOS管(VT2)的栅极通过第二十电阻(R20)接地,第二十电阻(R20)相对接地的另一端与电源(Vcc)之间连接有第十九电阻(R19),第二MOS管(VT2)的源极接地,第二MOS管(VT2)的漏极通过第二十一电阻(R21)与电源(Vcc)连接,且第二MOS管(VT2)的漏极与第三二极管(D3)的正极连接。
6.根据权利要求1所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述慢充快放电路模块包括六个相互并联的电容、四个相互并联的电阻、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)和第十一电容(C11),六个相互并联的电容分别为第五电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)、第九电容(C9)和第十电容(C10),且第十电容(C10)的一端接地,四个相互并联的电阻分别为第二十二电阻(R22)、第二十三电阻(R23)、第二十四电阻(R24)和第二十五电阻(R25),第二十二电阻(R22)的一端与第十电容(C10)相对接地的另一端连接,第二十二电阻(R22)的另一端与第四二极管(D4)的正极连接,第四二极管(D4)的负极同时分别与第五二极管(D5)的负极、第六二极管(D6)的正极和第七二极管(D7)的正极连接,第五二极管(D5)的正极与第四二极管(D4)的正极连接,第六二极管(D6)的负极和第七二极管(D7)的负极连接,第七二极管(D7)的负极与第十电容(C10)相对接地的另一端连接,且第七二极管(D7)的负极作为所述慢充快放电路模块的输出端,第五电容(C5)相对接地的另一端作为所述慢充快放电路模块的输入端;所述第十一电容(C11)为电解电容,第十一电容(C11)的正极与第五二极管(D5)的负极连接,第十一电容(C11)的负极接地。
7.根据权利要求2所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述AC—DC模块(M3)的型号为HGMB-35-W-17,AC—DC模块(M3)的第八引脚作为AC—DC模块(M3)的输出端,AC—DC模块(M3)的第五引脚接地,AC—DC模块(M3)的第六引脚与第七引脚连接;
所述AC—DC模块(M3)外接的使能电路模块包括第二十六电阻(R26)、第二十七电阻(R27)、第二十八电阻(R28)和第八二极管(D8),所述第二十六电阻(R26)和第二十七电阻(R27)并联,第二十六电阻(R26)的一端与AC—DC模块(M3)的第六引脚连接,第二十六电阻(R26)的另一端与第八二极管(D8)的负极连接,第八二极管(D8)的正极接地,第二十八电阻(R28)与第八二极管(D8)并联,且第八二极管(D8)的负极作为所述使能电路模块的输出端。
8.根据权利要求2所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述DC—DC模块(M4)的型号为LTM8027EV#PBF,DC—DC模块(M4)的A4引脚作为第三使能管脚。
9.根据权利要求2所述的基于车载设备电源的机载机场无线通信设备电源,其特征在于,所述输出连接器的型号为DMP3—7W2P—193,输出连接器的第五引脚作为第一使能管脚,输出连接器的第三引脚作为信号触发管脚。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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