專利名稱：一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種航空直流供電系統(tǒng)抗浪涌保護電路，特別是一種用于航空 直流電源的抗浪涌的保護電路。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)不同，航空供電系統(tǒng)具有較大范圍的浪涌電壓和跌落電壓， 作為各種航空電子設(shè)備供電單元的直流二次電源需要經(jīng)受過欠壓浪涌，不出故障。應用 于航空供電系統(tǒng)的直流二次電源一般采用三種工作方式經(jīng)受過欠壓浪涌電壓一是不要 外加電路，直接承受浪涌電壓；二是外加輔助電路，使直流電源的輸入電壓保持恒定； 三是外加輔助電路，在過壓浪涌時使直流電壓的輸入電壓恒定，而欠壓(跌落)時不管。 而這三種方式存在不同的缺點第一種情況必須加大元器件的電壓等級，大大增加成本 和電源的體積；第二種情況會增加額外的損耗，必要情況下還需要考慮散熱處理，另外 還增大體積；第三種情況會增加額外的損耗。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種在不 增加損耗的情況下，保證直流電源可在航空供電系統(tǒng)中正常工作的用于航空直流電源的 抗浪涌保護電路。按照本實用新型提供的用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，包括過壓采樣電 路、欠壓采樣電路、過壓保護單元、欠壓保護單元、電子開關(guān)和儲能單元，所述過壓采 樣電路采集直流電源過壓信號，并將過壓信號輸入到所述過壓保護單元，所述欠壓采樣 電路采集直流電源欠壓信號，并將欠壓信號輸入到所述欠壓保護單元，所述過壓保護單 元和所述欠壓保護單元控制所述電子開關(guān)通斷，所述電子開關(guān)控制直流電源的通斷，所 述儲能單元提供輸出直流電源。按照本實用新型提供的用于航空直流電源的抗浪涌保護電路還具有如下附屬技 術(shù)特征所述過壓采樣電路由電阻Rl和電阻R2串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電阻Rl和電阻R2 的公共端。所述過壓保護單元包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、二極管D1、二極管D2和 運算放大器U1，其中電阻R5—端接于電阻R1、電阻R2的公共端，另一端接于運算放大 器Ul的負相端；電阻R6 —端接運算放大器Ul的正相端，另一端接給定參考電壓Vref ； 電阻R7—端接在運算放大器Ul的正相端，另一端接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陽 極接運算放大器Ul的輸出，并與二極管D2的陰極相連。所述欠壓采樣電路由電阻R3和電阻R4串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電路R3和電阻R4 的公共端。所述欠壓保護單元包括電阻R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4和運算放大器U2，其中電阻R9—端接于電阻R3、電阻R4的公共端，另一端接于運算放大器U2的 正相端；運算放大器U2的負相端接Vref ；電阻RlO —端接在運算放大器Ul的正相端， 另一端接二極管D3的陽極；二極管D3的陽極接運算放大器U2的輸出端，并與二極管 D4的陰極相連。二極管D4的陽極與二極管D2的陽極相連，二極管D2和二極管D4的陽極與上 拉電阻R8相連，上拉電阻R8的另一端連接運算放大器的供電電壓VCC。所述電子開關(guān)為MOS管，電子開關(guān)Ql的門極與上拉電阻R8與二極管D2的公 共點相連，電子開關(guān)Ql的源極與輸入電壓Vin的負端相連。所述儲能單元為充放電電容Cl，電子開關(guān)Ql的漏極與電容Cl的一端相連，公 共端與輸出電壓Vo的負極相連；電容Cl的另一端與輸入電壓Vin的正端、輸出電壓Vo 的正端相連。按照本實用新型提供的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路與現(xiàn)有技術(shù)相 比具有如下優(yōu)點本實用新型通過檢測直流電源的過壓或欠壓信號控制電子開關(guān)通斷， 從而在出現(xiàn)浪涌時切斷直流電源，保證安全，而設(shè)置儲能單元則可以在切斷電源時提供 直流電源，保證供電需要。因此，本實用新型不需要航空直流電源在直流母線出現(xiàn)浪涌 電壓時必須保持的輸入電壓恒定，也不需要提高內(nèi)部器件的電壓電流等級，從而簡化了 設(shè)計開發(fā)難度，有利于減小航空直流電源抗浪涌保護電路的體積、重量和成本。

圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1，在本實用新型提供的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路的實施 例，包括過壓采樣電路20、欠壓采樣電路24、過壓保護單元21、欠壓保護單元25、電 子開關(guān)22和儲能單元23，所述過壓采樣電路采集直流電源過壓信號，并將過壓信號輸入 到所述過壓保護單元，所述欠壓采樣電路采集直流電源欠壓信號，并將欠壓信號輸入到 所述欠壓保護單元，所述過壓保護單元和所述欠壓保護單元控制所述電子開關(guān)通斷，所 述電子開關(guān)控制直流電源的通斷，所述儲能單元提供輸出直流電源。所述電子開關(guān)接入 在供電的直流電源中，其能夠控制直流電源的通斷。本實用新型根據(jù)過壓或欠壓信號控 制電子開關(guān)通斷，從而能夠切斷或接通直流電源，在出現(xiàn)浪涌電壓時，切斷直流電源， 防止浪涌電壓造成破壞。所述儲能單元在切斷直流電源時，能夠提供一定時間的直流電 源，保證電子元件的工作。在恢復供電時，其又能夠充電，為下一次動作做準備。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述過壓采樣電路20由電阻Rl 和電阻R2串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電阻Rl和電阻R2的公共端。電阻Rl —端和電阻R2 相連，另一端與輸入電壓正相連；電阻R2另一端與輸入電壓負相連。從而對輸入直流 電源進行過壓采樣。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述過壓保護單元21包括電阻 R5、電阻R6、電阻R7、二極管D1、二極管D2和運算放大器U1，其中電阻R5—端接 于電阻R1、電阻R2的公共端，另一端接于運算放大器Ul的負相端；電阻R6—端接運
4算放大器Ul的正相端，另一端接給定參考電壓Vref ；電阻R7 —端接在運算放大器Ul的 正相端，另一端接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陽極接運算放大器Ul的輸出，并與 二極管D2的陰極相連。過壓保護單元21將采樣的過壓信號與參考電壓進行對比，產(chǎn)生 對比結(jié)果。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述欠壓采樣電路24由電阻R3 和電阻R4串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電路R3和電阻R4的公共端。電阻R3 —端和電阻R4 相連，另一端與輸入電壓正相連；電阻R4另一端與輸入電壓負相連，從而對輸入直流電 源進行欠壓采樣。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述欠壓保護單元25包括電阻 R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4和運算放大器U2，其中電阻R9—端接于電阻 R3、電阻R4的公共端，另一端接于運算放大器U2的正相端；運算放大器U2的負相端 接Vref ；電阻RlO —端接在運算放大器Ul的正相端，另一端接二極管D3的陽極；二極 管D3的陽極接運算放大器U2的輸出端，并與二極管D4的陰極相連。欠壓保護單元25 將采樣的欠壓信號與參考電壓進行對比，產(chǎn)生對比結(jié)果。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，二極管D4的陽極與二極管D2的 陽極相連，二極管D2和二極管D4的陽極與上拉電阻R8相連，上拉電阻R8的另一端連 接運算放大器的供電電壓VCC。所述上拉電阻R8提高運算放大器的輸出電壓，從而控 制電子開關(guān)通斷。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述電子開關(guān)為MOS管，電子 開關(guān)Ql的門極與上拉電阻R8與二極管D2的公共點相連，電子開關(guān)Ql的源極與輸入電 壓Vin的負端相連。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述儲能單元為充放電電容 Cl，電子開關(guān)Ql的漏極與電容Cl的一端相連，公共端與輸出電壓Vo的負極相連；電容 Cl的另一端與輸入電壓Vin的正端、輸出電壓Vo的正端相連。輸入電壓能對電容Cl進 行充電，在電子開關(guān)Ql切斷直流電源后，能夠提供的直流電源，保證電子元件工作的連 續(xù)性。
權(quán)利要求1.一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于包括過壓采樣電路、欠 壓采樣電路、過壓保護單元、欠壓保護單元、電子開關(guān)和儲能單元，所述過壓采樣電路 采集直流電源過壓信號，并將過壓信號輸入到所述過壓保護單元，所述欠壓采樣電路采 集直流電源欠壓信號，并將欠壓信號輸入到所述欠壓保護單元，所述過壓保護單元和所 述欠壓保護單元控制所述電子開關(guān)通斷，所述電子開關(guān)控制直流電源的通斷，所述儲能 單元提供輸出直流電源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述過壓采樣電路由電阻Rl和電阻R2串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電阻Rl和電阻R2的公共端。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述過壓保護單元包括電阻R5、電阻R6、電阻R7、二極管D1、二極管D2和運算放大器 Ul,其中電阻R5—端接于電阻R1、電阻R2的公共端，另一端接于運算放大器Ul的負 相端；電阻R6—端接運算放大器Ul的正相端，另一端接給定參考電壓Vref;電阻R7 — 端接在運算放大器Ul的正相端，另一端接二極管Dl的陽極；二極管Dl的陽極接運算 放大器Ul的輸出，并與二極管D2的陰極相連。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述欠壓采樣電路由電阻R3和電阻R4串聯(lián)構(gòu)成，輸出端位于電路R3和電阻R4的公共端。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述欠壓保護單元包括電阻R9、電阻R10、二極管D3、二極管D4和運算放大器U2，其中 電阻R9 —端接于電阻R3、電阻R4的公共端，另一端接于運算放大器U2的正相端；運 算放大器U2的負相端接Vref ；電阻RlO —端接在運算放大器Ul的正相端，另一端接二 極管D3的陽極；二極管D3的陽極接運算放大器U2的輸出端，并與二極管D4的陰極相 連。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于二 極管D4的陽極與二極管D2的陽極相連，二極管D2和二極管D4的陽極與上拉電阻R8 相連，上拉電阻R8的另一端連接運算放大器的供電電壓VCC。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述電子開關(guān)為MOS管，電子開關(guān)Ql的門極與上拉電阻R8與二極管D2的公共點相連， 電子開關(guān)Ql的源極與輸入電壓Vin的負端相連。
8.如權(quán)利要求7所述的一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，其特征在于所 述儲能單元為充放電電容Cl，電子開關(guān)Ql的漏極與電容Cl的一端相連，公共端與輸出 電壓Vo的負極相連；電容Cl的另一端與輸入電壓Vin的正端、輸出電壓Vo的正端相 連。
專利摘要一種用于航空直流電源的抗浪涌保護電路，包括過壓采樣電路、欠壓采樣電路、過壓保護單元、欠壓保護單元、電子開關(guān)和儲能單元，所述過壓采樣電路采集直流電源過壓信號，并將過壓信號輸入到所述過壓保護單元，所述欠壓采樣電路采集直流電源欠壓信號，并將欠壓信號輸入到所述欠壓保護單元，所述過壓保護單元和所述欠壓保護單元控制所述電子開關(guān)通斷，所述電子開關(guān)控制直流電源的通斷，所述儲能單元提供輸出直流電源。本實用新型將航空直流供電母線的欠壓浪涌和過壓浪涌分別進行保護，電路簡單有效，有利于減小航空直流電源抗浪涌保護電路的體積、重量和成本?？蓮V泛應用于航空直流供電系統(tǒng)中的直流電源場合。
文檔編號H02H3/20GK201797293SQ20102051113
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者馮丹, 劉建華, 劉曉剛, 張耀, 朱強, 李侃, 李 誠, 王小飛, 趙洪利, 陳京誼 申請人:航天科工慣性技術(shù)有限公司