機(jī)載ads-b電源充電切換電路的制作方法
【專利摘要】機(jī)載ADS-B電源充電切換電路,包括電源輸入級，所述電源輸入級由電源比較模塊、充電模塊、整流二極管及開關(guān)器件組成；所述開關(guān)器件的控制端與電源比較模塊的驅(qū)動輸出端連接，所述電源比較模塊的兩個(gè)比較輸入端分別連接直流電源輸入端和電池；所述電源比較模塊的邏輯輸出端與充電模塊的使能端連接；所述充電模塊的充電輸出端與電池連接，所述開關(guān)器件與整流二極管的公共端作為電源輸入級的電源輸出端。采用本實(shí)用新型所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，對內(nèi)部電池及外接電源自動判斷進(jìn)行充電，延長了系統(tǒng)電源供電時(shí)間，對電池及外界電壓進(jìn)行檢測并根據(jù)結(jié)果選擇對設(shè)備的供電電源，提高了機(jī)載設(shè)備的供電穩(wěn)定性和可靠性。
【專利說明】機(jī)載ADS-B電源充電切換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子電路領(lǐng)域，涉及用于機(jī)載設(shè)備的電源管理技術(shù)，具體涉及一種機(jī)載ADS-B電源充電切換電路。

【背景技術(shù)】
[0002]ADS-B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast,自動相關(guān)監(jiān)視廣播)系統(tǒng)是一個(gè)集通信與監(jiān)視于一體的信息系統(tǒng)，由信息源、信息傳輸通道和信息處理與顯不三部分組成。
[0003]在ADS-B系統(tǒng)中，射頻發(fā)射機(jī)是必不可少的一個(gè)功能部分。受傳統(tǒng)設(shè)備工作方式的影響，現(xiàn)有ADS-B設(shè)備中都采用系統(tǒng)加電即開啟所有的工作電壓，包括加載到射頻功率管上面的末級功放電壓。然而射頻功率管是系統(tǒng)中比較重要和嬌貴的器件，其設(shè)計(jì)原理大多數(shù)不能提供長時(shí)間的連續(xù)波輸出工作，只適合短時(shí)間的小占空比的脈沖間斷性的工作。在一些非完美設(shè)計(jì)方案中，會出現(xiàn)加電瞬間，由于有部分控制電路未能進(jìn)入預(yù)期的工作狀態(tài)，導(dǎo)致進(jìn)入不可預(yù)知的初始化階段，而此過程往往長達(dá)數(shù)毫秒，甚至秒級。在如此長的不確定過程中，各種組合條件可能會導(dǎo)致發(fā)射機(jī)進(jìn)入非許可的發(fā)射狀態(tài)，再加上此時(shí)射頻鏈路的各個(gè)環(huán)節(jié)電源均是正常提供，因此發(fā)射機(jī)會處于非期望的發(fā)射狀態(tài)，導(dǎo)致功耗增加，消耗大量電能。
[0004]另外一個(gè)方面，在傳統(tǒng)的機(jī)載設(shè)備中，一般不會考慮系統(tǒng)的低功耗問題，往往設(shè)備一開機(jī)即將所有電源環(huán)節(jié)全部啟動處于工作狀態(tài)，這在直接由飛機(jī)提供電源的情況下非常常見。而且很大部分使用電池的設(shè)備中也是如此，這樣勢必會導(dǎo)致還未使用的功能部分提前消耗電能，在使用電池環(huán)節(jié)下，降低了電池的使用時(shí)間，白白的消耗了能源。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為克服現(xiàn)有電源管理電路容易造成機(jī)載ADS-B系統(tǒng)中功耗增大的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型公開了一種機(jī)載ADS-B電源充電切換電路。
[0006]本實(shí)用新型所述機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，包括直流電源輸入端和電池，其特征在于，還包括電源輸入級，所述電源輸入級由電源比較模塊、充電模塊、整流二極管及開關(guān)器件組成；
[0007]所述整流二極管的正極和負(fù)極分別連接直流電源輸入端和開關(guān)器件一端，所述開關(guān)器件另一端連接電池；
[0008]所述開關(guān)器件的控制端與電源比較模塊的驅(qū)動輸出端連接，所述電源比較模塊的兩個(gè)比較輸入端分別連接直流電源輸入端和電池；所述電源比較模塊的邏輯輸出端與充電模塊的使能端連接；
[0009]所述充電模塊的充電輸出端與電池連接，所述開關(guān)器件與整流二極管的公共端作為電源輸入級的電源輸出端。
[0010]優(yōu)選的，所述直流電源輸入端和整流二極管之間連接有整流濾波級；所述整流濾波級包括LC濾波器，LC濾波器中的電感連接在整流二極管和直流電源輸入端之間，電容連接在電感和整流二極管的公共端與地之間。
[0011]進(jìn)一步的，所述整流濾波級還包括連接在直流電源輸入端和地之間的穩(wěn)壓電容以及瞬態(tài)抑制二極管對，所述瞬態(tài)抑制二極管對包括兩個(gè)串聯(lián)且負(fù)極互聯(lián)的瞬態(tài)抑制二極管。
[0012]優(yōu)選的，所述電源比較模塊為LTC4412，充電模塊為BQ24103A。。
[0013]優(yōu)選的，還包括連接在電源輸出端和地之間的穩(wěn)壓電容，以及與穩(wěn)壓電容并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。
[0014]采用本實(shí)用新型所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，對內(nèi)部電池及外接電源自動判斷進(jìn)行充電，延長了系統(tǒng)電源供電時(shí)間，對電池及外界電壓進(jìn)行檢測并根據(jù)結(jié)果選擇對設(shè)備的供電電源，提高了機(jī)載設(shè)備的供電穩(wěn)定性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所述機(jī)載ADS-B電源充電切換電路的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中附圖標(biāo)記名稱為:VIN-直流電源輸入端VM-電源輸出端MN-功率管D-整流二極管BAT-電池VD-穩(wěn)壓二極管C-穩(wěn)壓電容。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]本實(shí)用新型所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，包括直流電源輸入端和電池，還包括電源輸入級，所述電源輸入級由電源比較模塊、充電模塊、整流二極管及開關(guān)器件組成；
[0019]所述整流二極管的正極和負(fù)極分別連接直流電源輸入端和開關(guān)器件一端，所述開關(guān)器件另一端連接電池；
[0020]所述開關(guān)器件的控制端與電源比較模塊的驅(qū)動輸出端連接，所述電源比較模塊的兩個(gè)比較輸入端分別連接直流電源輸入端和電池；所述電源比較模塊的邏輯輸出端與充電模塊的使能端連接；
[0021]所述充電模塊的充電輸出端與電池連接，所述開關(guān)器件與整流二極管的公共端作為電源輸入級的電源輸出端VM。
[0022]電源比較模塊用于比較直流電源輸入端和電池的直流電壓值，在直流電源輸入端有電源輸入且高于電池的直流電壓值時(shí)，電源比較模塊控制功率管MN關(guān)閉，此時(shí)電源輸出端VM由直流電源輸入端VIN直接供電，同時(shí)電源比較模塊輸出充電使能信號到充電模塊。
[0023]在上述外部電源為一級電源輸出端VM供電情況下，功率管關(guān)閉使電池與VM端隔離，充電模塊處于使能狀態(tài)，開始為電池充電，充電模塊可以選擇以BQ2403芯片為核心搭建的充電電路，為單節(jié)或多節(jié)鋰電池充電，BQ2403還提供完善的電池保護(hù)措施，防止電池出現(xiàn)過充，過熱等不安全問題出現(xiàn)。同時(shí)，BQ2403還對整機(jī)系統(tǒng)提供一個(gè)充電狀態(tài)輸出，用以指示內(nèi)部電池是否處于充電狀態(tài)，電源比較模塊可以選擇LTC4412，輸出功率管控制信號的同時(shí)輸出充電使能信號。
[0024]在直流電源輸入端的電壓低于電池直流電壓值時(shí)，電源比較模塊控制功率管開啟，由電池給電源輸出端VM供電,此時(shí)電源比較模塊輸出信號控制充電模塊不使能。
[0025]電源輸出端VM和地之間可以連接穩(wěn)壓電容C以穩(wěn)定電源輸出端的電壓，后續(xù)的各個(gè)機(jī)載設(shè)備以電源輸出端作為供電電源，也可以再通過其他直流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電壓后再為機(jī)載設(shè)備供電，根據(jù)內(nèi)部設(shè)備的需求輸出不同的直流電壓。與穩(wěn)壓電容C并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管VD，對電源輸出端VM的電壓進(jìn)行限幅，以保護(hù)后續(xù)電路。
[0026]在所述直流電源輸入端和整流二極管之間可以連接整流濾波級；所述整流濾波級包括LC濾波器，LC濾波器中的電感連接在整流二極管和直流電源輸入端之間，電容連接在電感和整流二極管的公共端與地之間，LC濾波器用于消除外界直流電源的波動紋波。
[0027]還可以在直流電源輸入端和地之間連接穩(wěn)壓電容以及瞬態(tài)抑制二極管對，所述瞬態(tài)抑制二極管對包括兩個(gè)串聯(lián)且負(fù)極互聯(lián)的瞬態(tài)抑制二極管，以抑制在上電瞬間的尖峰電壓。
[0028]前文所述的為本實(shí)用新型的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實(shí)用新型人的實(shí)用新型驗(yàn)證過程，并非用以限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，包括直流電源輸入端和電池，其特征在于，還包括電源輸入級，所述電源輸入級由電源比較模塊、充電模塊、整流二極管及開關(guān)器件組成； 所述整流二極管的正極和負(fù)極分別連接直流電源輸入端和開關(guān)器件一端，所述開關(guān)器件另一端連接電池； 所述開關(guān)器件的控制端與電源比較模塊的驅(qū)動輸出端連接，所述電源比較模塊的兩個(gè)比較輸入端分別連接直流電源輸入端和電池；所述電源比較模塊的邏輯輸出端與充電模塊的使能端連接； 所述充電模塊的充電輸出端與電池連接，所述開關(guān)器件與整流二極管的公共端作為電源輸入級的電源輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，其特征在于，所述直流電源輸入端和整流二極管之間連接有整流濾波級；所述整流濾波級包括LC濾波器，LC濾波器中的電感連接在整流二極管和直流電源輸入端之間，電容連接在電感和整流二極管的公共端與地之間。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，其特征在于，所述整流濾波級還包括連接在直流電源輸入端和地之間的穩(wěn)壓電容以及瞬態(tài)抑制二極管對，所述瞬態(tài)抑制二極管對包括兩個(gè)串聯(lián)且負(fù)極互聯(lián)的瞬態(tài)抑制二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，其特征在于，所述電源比較模塊為LTC4412，充電模塊為BQ24103A。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載ADS-B電源充電切換電路，其特征在于，還包括連接在電源輸出端和地之間的穩(wěn)壓電容，以及與穩(wěn)壓電容并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。
【文檔編號】H02J7/00GK204118853SQ201420628553
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】黃晉, 劉志勇, 林琳, 劉引川, 孔建國 申請人:中國民用航空飛行學(xué)院