一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，包括：防反接電路、無(wú)縫切換電路和過(guò)壓鉗位電路，所述的無(wú)縫切換電路用于切換IMA系統(tǒng)的主母線和輔母線，無(wú)縫切換電路包括第一電壓采集電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，所述的過(guò)壓鉗位電路用于使被保護(hù)電路工作不發(fā)生停頓，且不損傷被保護(hù)電路各元件的電氣性能，過(guò)壓鉗位電路包括第二電壓采集電路和第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，所述的防反接電路用于單向?qū)?。本?shí)用新型的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器可在系統(tǒng)母線切換時(shí)，抑制母線電壓浪涌尖峰，在主供電模塊發(fā)生掉電故障時(shí)，無(wú)縫切換到輔助供電設(shè)備，使模塊工作穩(wěn)定，增加了系統(tǒng)的安全性及可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電壓鉗位控制器，尤其是一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]綜合模塊化航空電子(ΠΙΑ)系統(tǒng)是一個(gè)由實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的機(jī)載系統(tǒng)并且有一組標(biāo)準(zhǔn)格式處理模塊和標(biāo)準(zhǔn)格式連接器構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。作為飛機(jī)的重要組成部分，為保證其安全性，該系統(tǒng)具有容錯(cuò)性，冗余性等特點(diǎn)。
[0003]在頂A系統(tǒng)中，通常電源模塊以及冷卻模塊為共有的模塊。由于系統(tǒng)中負(fù)載的變化以及飛機(jī)供電網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的惡劣性，在主輔母線切換過(guò)程中，存在過(guò)壓、欠壓以及各種脈沖尖峰，為保證系統(tǒng)安全可靠，系統(tǒng)中各模塊在母線切換時(shí)，應(yīng)保證正常可靠工作，不存在任何性能的下降。
[0004]當(dāng)系統(tǒng)母線在切換過(guò)程中存在欠壓或者母線出現(xiàn)故障，若模塊不能自動(dòng)切換到正常供電母線，則會(huì)由于缺少供電電源而使模塊關(guān)機(jī)或者性能下降。因此當(dāng)母線存在欠壓或者母線故障時(shí)，模塊應(yīng)自動(dòng)切換到正常供電母線，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。
[0005]為實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換功能，現(xiàn)有的設(shè)備一般需要信號(hào)采集以及轉(zhuǎn)換控制電路，實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，降低了系統(tǒng)的可靠性。
[0006]當(dāng)系統(tǒng)母線在切換過(guò)程中存在過(guò)壓浪涌及尖峰時(shí)，若模塊不做相應(yīng)的防護(hù)，可能會(huì)損壞各種電氣元件，造成應(yīng)力損傷或者永久性的損害。因此當(dāng)系統(tǒng)母線上存在過(guò)壓浪涌時(shí)，模塊應(yīng)做相應(yīng)的電壓鉗位，使其工作不發(fā)生停頓，且不損傷個(gè)元件的電氣性能。
[0007]為了滿(mǎn)足具有瞬態(tài)抑制浪涌電壓功能，現(xiàn)有的航空電子設(shè)備一般采用了輸入端一級(jí)或者多級(jí)LC濾波，實(shí)現(xiàn)抑制浪涌尖峰電壓，其缺陷是抑制的電壓尖峰值范圍較窄，輸入耐壓值較低，需要附加輸入前端過(guò)壓保護(hù)電路。此外，輸入電壓波動(dòng)對(duì)后端DC-DC模塊會(huì)產(chǎn)生沖擊，影響DC-DC模塊可靠性，增加維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有的電壓鉗位控制器在進(jìn)行主輔母線切換時(shí)實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜、可靠性低，處理電壓浪涌尖峰時(shí)抑制的電壓尖峰值范圍較窄，輸入耐壓值較低的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，能有效提高電壓鉗位控制器的可靠性，使主輔母線切換時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能有效地抑制系統(tǒng)母線電壓浪涌尖峰。
[0009]本實(shí)用新型的發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]—種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，包括:防反接電路、無(wú)縫切換電路和過(guò)壓鉗位電路，防反接電路的輸出端與無(wú)縫切換電路的輸入端相連，無(wú)縫切換電路的輸出端與過(guò)壓鉗位電路的輸入端相連。
[0011]防反接電路將整流后的電流輸出給無(wú)縫切換電路，無(wú)縫切換電路根據(jù)輸入電壓的大小切換場(chǎng)效應(yīng)管，并將電流輸出給過(guò)壓鉗位電路并輸出。
[0012]進(jìn)一步的，無(wú)縫切換電路中包含第一電壓采集電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第一電壓采集電路中，電阻Rl的一端同時(shí)連接電容C2和二極管V14的陰極，電阻Rl的另一端同時(shí)連接電容C3和二極管Vl的陽(yáng)極，二極管Vl的陰極連接穩(wěn)壓二極管V5的陰極，穩(wěn)壓二極管V5的陽(yáng)極同時(shí)連接二極管Vl2的陰極和光耦V8的發(fā)射端，光耦V8的接收端連接二極管V2的陰極;第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管V3的陰極和電容C6的一端同時(shí)連接場(chǎng)效應(yīng)管V13的源極S，電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管V3的陽(yáng)極和電容C6的另一端同時(shí)連接光耦V8、電阻R7和場(chǎng)效應(yīng)管V13的柵極。
[0013]進(jìn)一步的，過(guò)壓鉗位電路包括第二電壓采集電路和第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第二電壓采集電路中，電阻R4的一端同時(shí)連接電容C7的一端、穩(wěn)壓二極管V6的陽(yáng)極、電阻R5的一端和三極管V9的發(fā)射極，電阻R4的另一端同時(shí)連接電位器R8的一端和穩(wěn)壓二極管V4的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極管V4的陰極連接電阻R6的一端;第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電位器R8的另一端連接三極管V9的基極，三極管V9的集電極同時(shí)連接電容C7的另一端、穩(wěn)壓二極管V6、電阻R5的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管VlO的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VlO的源極S接地。
[0014]進(jìn)一步的，所述的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器還包括輸出電路，所述的輸出電路中，電阻R9的一端與場(chǎng)效應(yīng)管VlO的漏極D連接，電阻R9的另一端同時(shí)連接電阻RlO的一端、穩(wěn)壓二極管V16的陽(yáng)極、電容Cl的一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的柵極，電阻R2連接穩(wěn)壓二極管V6的陰極，電阻RlO的另一端、穩(wěn)壓二極管V16的陰極、電容Cl的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的源極同時(shí)連接二極管V14的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管V7的漏極同時(shí)連接一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器的輸出端和電容C4的一端，電容C4的另一端接地。
[0015]進(jìn)一步的，防反接電路中，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的一端同時(shí)連接主輸入端Vin-1和二極管V14的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的另一端接地，同時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制二極管Vll的一端同時(shí)連接輔輸入端Vin-2和二極管V2的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管Vll的另一端接地。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型中的帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，抑制系統(tǒng)母線電壓浪涌尖峰效果明顯，且在主供電模塊發(fā)生掉電故障時(shí)，無(wú)縫切換到輔助供電設(shè)備，使模塊工作穩(wěn)定、可靠，增加了系統(tǒng)的安全性及可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型所述的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0019]—種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，包括:防反接電路、無(wú)縫切換電路和過(guò)壓鉗位電路，防反接電路的輸出端與無(wú)縫切換電路的輸入端相連，無(wú)縫切換電路的輸出端與過(guò)壓鉗位電路的輸入端相連。
[0020]防反接電路將整流后的電流輸出給無(wú)縫切換電路，無(wú)縫切換電路根據(jù)輸入電壓的大小切換場(chǎng)效應(yīng)管，并將電流輸出給過(guò)壓鉗位電路并輸出。
[0021]進(jìn)一步的，無(wú)縫切換電路中包含第一電壓采集電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第一電壓采集電路中，電阻Rl的一端同時(shí)連接電容C2和二極管V14的陰極，電阻Rl的另一端同時(shí)連接電容C3和二極管Vl的陽(yáng)極，二極管Vl的陰極連接穩(wěn)壓二極管V5的陰極，穩(wěn)壓二極管V5的陽(yáng)極同時(shí)連接二極管V12的陰極和光耦V8的發(fā)射端，光耦V8的接收端連接二極管V2的陰極;第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管V3的陰極和電容C6的一端同時(shí)連接二極管V2的陰極和場(chǎng)效應(yīng)管V13的源極S，電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管V3的陽(yáng)極和電容C6的另一端同時(shí)連接光耦V8、電阻R7和場(chǎng)效應(yīng)管Vl 3的柵極。
[0022]所述的無(wú)縫切換電路通過(guò)比較輸入電壓與穩(wěn)壓二極管V5的值，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管V13的通斷，當(dāng)I路輸入電壓低于穩(wěn)壓管V5的擊穿電壓時(shí)，第一電壓采集電路使得光耦V8關(guān)斷;第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路作用為當(dāng)光耦V8關(guān)斷時(shí)，使得場(chǎng)效應(yīng)管V13飽和導(dǎo)通，電路選擇2路供電，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，
[0023]無(wú)縫切換電路中，場(chǎng)效應(yīng)管V13為主路以及輔路無(wú)縫切換開(kāi)關(guān)，通過(guò)比較輸入電壓與穩(wěn)壓二極管V5的值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管V13的通斷。電壓采集電路由電阻R1、二極管V1、穩(wěn)壓二極管V5以及光耦V8串聯(lián)組成，當(dāng)主輸入電源Vin-1的電壓低于穩(wěn)壓管V5的擊穿電壓時(shí)，光耦V8截止。當(dāng)主輸入電源Vin-1的電壓高于穩(wěn)壓管V5的擊穿電壓時(shí)，光耦V8導(dǎo)通，電容C6兩端電壓小于0.3V，場(chǎng)效應(yīng)管V13截止，主路電源Vin-1給供電設(shè)備供電，實(shí)現(xiàn)了主輔路電源的無(wú)縫切換。無(wú)縫切換的電壓閾值主要由穩(wěn)壓管V5的擊穿電壓決定。
[0024]進(jìn)一步的，過(guò)壓鉗位電路包括第二電壓采集電路和第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第二電壓采集電路中，電阻R4的一端同時(shí)連接電容C7的一端、穩(wěn)壓二極管V6的陽(yáng)極、電阻R5的一端和三極管V9的發(fā)射極，電阻R4的另一端同時(shí)連接電位器R8的一端和穩(wěn)壓二極管V4的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極管V4的陰極連接電阻R6的一端;第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電位器R8的另一端連接三極管V9的基極，三極管V9的集電極同時(shí)連接電容C7的另一端、穩(wěn)壓二極管V6、電阻R5的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管VlO的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VlO的源極S接地。
[0025]過(guò)壓鉗位電路中電阻R6，穩(wěn)壓二極管V4以及電阻R4串聯(lián)組成輸出電壓采集電路，當(dāng)過(guò)壓故障發(fā)生時(shí)，使場(chǎng)效應(yīng)管V7處于線性區(qū)，啟動(dòng)過(guò)壓鉗位功能。電阻R2以及穩(wěn)壓二極管V6串聯(lián)組成輸入電壓采集電路，當(dāng)輸入電壓處于正常范圍時(shí)，使場(chǎng)效應(yīng)管VlO以及場(chǎng)效應(yīng)管V7處于飽和區(qū)，電路正常輸出。
[0026]進(jìn)一步的，所述的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器還包括輸出電路，所述的輸出電路中，電阻R9的一端與場(chǎng)效應(yīng)管VlO的漏極D連接，電阻R9的另一端同時(shí)連接電阻RlO的一端、穩(wěn)壓二極管V16的陽(yáng)極、電容Cl的一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的柵極，電阻R2連接穩(wěn)壓二極管V6的陰極，電阻RlO的另一端、穩(wěn)壓二極管V16的陰極、電容Cl的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的源極同時(shí)連接二極管V14的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管V7的漏極同時(shí)連接一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器的輸出端和電容C4的一端，電容C4的另一端接地。
[0027]進(jìn)一步的，防反接電路中，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的一端同時(shí)連接主輸入端Vin-1和二極管V14的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的另一端接地，同時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制二極管
Vll的一端同時(shí)連接輔輸入端Vin-2和二極管V2的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管Vll的另一端接地。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，包括:防反接電路、無(wú)縫切換電路和過(guò)壓鉗位電路，其特征在于:防反接電路的輸出端與無(wú)縫切換電路的輸入端相連，無(wú)縫切換電路的輸出端與過(guò)壓鉗位電路的輸入端相連， 防反接電路將電流單向?qū)ㄝ敵鼋o無(wú)縫切換電路，無(wú)縫切換電路根據(jù)輸入電壓的大小切換場(chǎng)效應(yīng)管，并將電流輸出給過(guò)壓鉗位電路并輸出； 所述無(wú)縫切換電路包含第一電壓采集電路和第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第一電壓采集電路中，電阻Rl的一端同時(shí)連接電容C2和二極管V14的陰極，電阻Rl的另一端同時(shí)連接電容C3和二極管Vl的陽(yáng)極，二極管Vl的陰極連接穩(wěn)壓二極管V5的陰極，穩(wěn)壓二極管V5的陽(yáng)極同時(shí)連接二極管V12的陰極和光耦V8的發(fā)射端，光耦V8的接收端連接二極管V2的陰極;第一場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管V3的陰極和電容C6的一端同時(shí)連接場(chǎng)效應(yīng)管Vl3的源極S，電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管V3的陽(yáng)極和電容C6的另一端同時(shí)連接光耦V8、電阻R7和場(chǎng)效應(yīng)管V13的柵極； 所述過(guò)壓鉗位電路包括第二電壓采集電路和第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路，第二電壓采集電路中，電阻R4的一端、電容C7的一端、穩(wěn)壓二極管V6的陽(yáng)極、電阻R5的一端和三極管V9的發(fā)射極都接地，電阻R4的另一端同時(shí)連接電位器R8的一端和穩(wěn)壓二極管V4的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極管V4的陰極連接電阻R6的一端；第二場(chǎng)效應(yīng)管控制電路中，電位器R8的另一端連接三極管V9的基極，三極管V9的集電極同時(shí)連接電容C7的另一端、穩(wěn)壓二極管V6、電阻R5的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管VlO的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管VlO的源極S接地； 所述防反接電路中，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的一端同時(shí)連接主輸入端Vin-1和二極管V14的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管V15的另一端接地，同時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制二極管Vll的一端同時(shí)連接輔輸入端Vin-2和二極管V2的陽(yáng)極，瞬態(tài)電壓抑制二極管Vll的另一端接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器，其特征在于:所述的一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器還包括輸出電路，所述的輸出電路中，電阻R9—端與場(chǎng)效應(yīng)管VlO的漏極D連接，電阻R9另一端同時(shí)連接電阻RlO的一端、穩(wěn)壓二極管V16的陽(yáng)極、電容Cl的一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的柵極G，電阻R2連接穩(wěn)壓二極管V6的陰極，電阻R2的另一端、電阻RlO的另一端、穩(wěn)壓二極管V16的陰極、電容Cl的另一端和場(chǎng)效應(yīng)管V7的源極S同時(shí)連接二極管V14的陰極，場(chǎng)效應(yīng)管V7的漏極D同時(shí)連接一種帶無(wú)縫切換功能的電壓鉗位控制器的輸出端和電容C4的一端，電容C4的另一端接地。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK205453284SQ201620013222
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日
【發(fā)明人】邱燕, 王斌, 周峰, 葛耀華, 陳棟
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空無(wú)線電電子研究所