CN109552654B - 一种综合处理机三余度供电设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于综合核心处理***设计技术领域，提出一种综合处理机三余度供电设计方法，实现综合处理机的区域供电，提高航空电子***的可靠性。包括：步骤1、根据综合处理机功能模块承担***功能的重要等级，对各功能模块进行分类；步骤2、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电；步骤3、当正常电源发生故障或瞬时断电时，综合处理机关键功能模块由应急电源提供供电，能够连续正常工作；一般功能模块由不间断电源提供供电，能够在400ms内完成数据保存，不丢失数据。

Description

一种综合处理机三余度供电设计方法
技术领域
本发明属于综合核心处理***设计技术领域。
背景技术
综合模块化航空电子***中，综合处理机包含多个功能模块，每个功能模块承担不同重要等级的***功能。当飞机供电***发生故障时，综合处理机部分影响飞机任务完成的功能模块必须连续正常工作，不能受到影响；其余功能模块在规定时间内进行数据保存后，自动下电，综合处理机进入应急工作状态。因此，综合处理机均采用余度供电方式。
发明内容
本发明的目的：
本发明的目的是提出一种综合处理机三余度供电设计方法，实现综合处理机的区域供电，提高航空电子***的可靠性。
本发明的技术方案：
一种综合处理机三余度供电设计方法，包括：
步骤1、根据综合处理机功能模块承担***功能的重要等级，对各功能模块进行分类，承担影响飞机任务完成的***功能的功能模块定义为关键功能模块，其余功能模块定义为一般功能模块；
步骤2、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电；
步骤3、在正常情况下，综合处理机由正常电源提供供电；当正常电源发生故障或瞬时断电时，综合处理机关键功能模块由应急电源提供供电，能够连续正常工作，不受影响；一般功能模块由不间断电源提供供电，能够在400ms内完成数据保存，不丢失数据；所有的三余度供电故障信息均报给关键功能模块，然后再报给飞机。
“余度选通电路”工作原理：多余度供电电源进行选通，电压高者通过。
步骤2包括：
步骤21、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电；
步骤22、三余度供电电源进行余度选通后，分别进入两个互相独立的“电压转换电路”，该电路将直流28V转换为直流12.5V电源，直流12.5V电源为综合处理机功能模块的供电电源；
步骤23、直流12.5V电源先进入“电源开关阵列”，该阵列中电源开关的个数与功能模块的个数相同，各路电源开关的断开/闭合由“智能电源管理电路”控制；然后进入“电压检测、过流保护及滤波电路”，该电路功能包括：对每路12.5V电源进行电压检测，并将检测结果报给“智能电源管理电路”，实时监控输出电压值；对每路12.5V电源的输出电流进行电流检测，当某一路输出电流高于规定的阈值时，自动断开其对应的电源开关，保护后端的功能模块；对每路12.5V电源进行滤波处理。
步骤3包括：
步骤31、当飞机进行地面电源到机上电源的切换时，正常电源出现不大于200ms的瞬时断电，这时，正常电源与应急电源余度选通的结果为应急电源通过，关键功能模块由应急电源提供供电；正常电源与不间断电源余度选通的结果为不间断电源通过，一般功能模块由不间断电源提供供电；正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存；当切换结束后，正常电源供电恢复，综合处理机所有功能模块变为由正常电源提供供电；
步骤32、当飞机正常电源发生故障，丧失供电功能时，关键功能模块由应急电源提供供电，一般功能模块由不间断电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存；大约400ms后，不间断电源停止供电，一般功能模块自动下电停止工作；关键功能模块继续工作并将故障信息报给飞机，综合处理机自动进入应急工作状态；
步骤33、在应急工作状态下，当飞机正常电源恢复正常供电功能时，综合处理机所有功能模块改为由正常电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块继续工作并将恢复信息报给飞机；一般功能模块重新上电，开始正常工作；
步骤34、当飞机应急电源或不间断电源发生故障时，对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后报给关键功能模块，关键功能模块将故障信息报给飞机。
本发明具有的优点效果：
1、实现电路简单可靠；
2、提高供电***的智能化程度；
3、提高航空电子***的可靠性。
附图说明
图1为本发明提出的综合处理机三余度供电设计方法示意图。
具体实施方式
一种综合处理机三余度供电设计方法，包括：
步骤1、根据综合处理机功能模块承担***功能的重要等级，对各功能模块进行分类，承担影响飞机任务完成的***功能的功能模块定义为关键功能模块，其余功能模块定义为一般功能模块；
步骤2、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电；
飞机提供给综合处理机的三余度供电电源分别为正常电源、应急电源和不间断电源，各供电电源的特征分别如下：
a.正常电源：由机载发电机提供，输出电压为直流28V，输出功率较大，可满足飞机全部机载设备的供电需求；
b.应急电源：由机载蓄电池提供，输出功率较小，输出电压值比正常电源低(1～2)V；
c.不间断电源：由机载蓄电池提供，输出功率较大，但持续供电时间较短，约为400ms，输出电压与应急电源相同。
步骤3、在正常情况下，综合处理机由正常电源提供供电；当正常电源发生故障或瞬时断电时，综合处理机关键功能模块由应急电源提供供电，能够连续正常工作，不受影响；一般功能模块由不间断电源提供供电，能够在400ms内完成数据保存，不丢失数据；所有的三余度供电故障信息均报给关键功能模块，然后再报给飞机。
实施例
如图1所示，本发明的具体实施例如下：
1、综合处理机支持三余度供电电源的电压检测功能，当每路供电电源输入电压值低于规定的阈值，即发生故障或瞬时断电时，“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”进行相应处理后，再将信息报给关键功能模块；
2、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电。“余度选通电路”工作原理：多余度供电电源进行选通，电压高者通过。由于正常电源输入电压值比应急电源和不间断电源均高(1～2)V，所以余度选通的结果均为正常电源通过，保证综合处理机所有功能模块由正常电源提供供电；
3、三余度供电电源进行余度选通后，分别进入两个互相独立的“电压转换电路”，该电路将直流28V转换为直流12.5V电源，直流12.5V电源为综合处理机功能模块的供电电源；
4、直流12.5V电源先进入“电源开关阵列”，该阵列中电源开关的个数与功能模块的个数相同，各路电源开关的断开/闭合由“智能电源管理电路”控制；然后进入“电压检测、过流保护及滤波电路”，该电路功能包括：对每路12.5V电源进行电压检测，并将检测结果报给“智能电源管理电路”，实时监控输出电压值；对每路12.5V电源的输出电流进行电流检测，当某一路输出电流高于规定的阈值时，自动断开其对应的电源开关，保护后端的功能模块；对每路12.5V电源进行滤波处理；
5、当飞机进行地面电源到机上电源的切换时，正常电源出现不大于200ms的瞬时断电，这时，正常电源与应急电源余度选通的结果为应急电源通过，关键功能模块由应急电源提供供电；正常电源与不间断电源余度选通的结果为不间断电源通过，一般功能模块由不间断电源提供供电。正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存。当切换结束后，正常电源供电恢复，综合处理机所有功能模块变为由正常电源提供供电；
6、当飞机正常电源发生故障，丧失供电功能时，关键功能模块由应急电源提供供电，一般功能模块由不间断电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存。大约400ms后，不间断电源停止供电，一般功能模块自动下电停止工作；关键功能模块继续工作并将故障信息报给飞机，综合处理机自动进入应急工作状态；
7、在应急工作状态下，当飞机正常电源恢复正常供电功能时，综合处理机所有功能模块改为由正常电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块继续工作并将恢复信息报给飞机；一般功能模块重新上电，开始正常工作；
8、当飞机应急电源或不间断电源发生故障时，对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后报给关键功能模块，关键功能模块将故障信息报给飞机。

Claims (4)

1.一种综合处理机三余度供电设计方法，其特征在于，包括：
步骤1、根据综合处理机功能模块承担***功能的重要等级，对各功能模块进行分类，承担影响飞机任务完成的***功能的功能模块定义为关键功能模块，其余功能模块定义为一般功能模块；
步骤2、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电，其中，飞机提供给综合处理机的三余度供电电源分别为正常电源、应急电源和不间断电源；
步骤3、在正常情况下，综合处理机由正常电源提供供电；当正常电源发生故障或瞬时断电时，综合处理机关键功能模块由应急电源提供供电，能够连续正常工作，不受影响；一般功能模块由不间断电源提供供电，能够在400ms内完成数据保存，不丢失数据；所有的三余度供电故障信息均报给关键功能模块，然后再报给飞机。
2.如权利要求1所述的一种综合处理机三余度供电设计方法，其特征在于，“余度选通电路”工作原理：多余度供电电源进行选通，电压高者通过。
3.如权利要求1所述的一种综合处理机三余度供电设计方法，其特征在于，步骤2包括：
步骤21、三余度供电电源进入综合处理机后，正常电源与应急电源进入“余度选通电路”进行选通，为关键功能模块提供供电；正常电源与不间断电源进入“余度选通电路”进行选通，为一般功能模块提供供电；
步骤22、三余度供电电源进行余度选通后，分别进入两个互相独立的“电压转换电路”，该电路将直流28V转换为直流12.5V电源，直流12.5V电源为综合处理机功能模块的供电电源；
步骤23、直流12.5V电源先进入“电源开关阵列”，该阵列中电源开关的个数与功能模块的个数相同，各路电源开关的断开/闭合由“智能电源管理电路”控制；然后进入“电压检测、过流保护及滤波电路”，该电路功能包括：对每路12.5V电源进行电压检测，并将检测结果报给“智能电源管理电路”，实时监控输出电压值；对每路12.5V电源的输出电流进行电流检测，当某一路输出电流高于规定的阈值时，自动断开其对应的电源开关，保护后端的功能模块；对每路12.5V电源进行滤波处理。
4.如权利要求1所述的一种综合处理机三余度供电设计方法，其特征在于，步骤3包括：
步骤31、当飞机进行地面电源到机上电源的切换时，正常电源出现不大于200ms的瞬时断电，这时，正常电源与应急电源余度选通的结果为应急电源通过，关键功能模块由应急电源提供供电；正常电源与不间断电源余度选通的结果为不间断电源通过，一般功能模块由不间断电源提供供电；正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存；当切换结束后，正常电源供电恢复，综合处理机所有功能模块变为由正常电源提供供电；
步骤32、当飞机正常电源发生故障，丧失供电功能时，关键功能模块由应急电源提供供电，一般功能模块由不间断电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块通知一般功能模块在200ms内完成数据保存；大约400ms后，不间断电源停止供电，一般功能模块自动下电停止工作；关键功能模块继续工作并将故障信息报给飞机，综合处理机自动进入应急工作状态；
步骤33、在应急工作状态下，当飞机正常电源恢复正常供电功能时，综合处理机所有功能模块改为由正常电源提供供电，正常电源对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后再报给关键功能模块，关键功能模块继续工作并将恢复信息报给飞机；一般功能模块重新上电，开始正常工作；
步骤34、当飞机应急电源或不间断电源发生故障时，对应的“电压检测电路”将结果报给“智能电源管理电路”，“智能电源管理电路”对结果进行处理后报给关键功能模块，关键功能模块将故障信息报给飞机。
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