一种电源电路和一种军用设备系统转让专利

申请号 : CN201911108621.0

文献号 : CN110912387B

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发明人 : 王浩搏陈雪松屈检

申请人 : 北京航天易联科技发展有限公司

摘要 :

本发明一种电源电路和一种军用设备系统,包括:过压浪涌保护模块、欠压浪涌保护模块以及电磁兼容模块;过压浪涌保护模块用于对电源电路进行过压浪涌保护,欠压浪涌保护模块用于对电源电路进行欠压浪涌保护,电磁兼容模块用于抑制电源电路产生的电磁干扰,其中,过压浪涌保护模块包括:第一级保护模块和第二级保护模块,第一级保护模块用于释放第一预设能量大小的过压浪涌;第二级保护模块用于释放第二预设能量大小的过压浪涌。本发明实施例的电源电路,在遵循两个国军标的基础上,整个电路结构简单,所用元件较少,实际物理面积开销较小,成本较低,且该电源电路兼容性较强,应用前景十分广阔。

权利要求 :

1.一种电源电路,其特征在于,所述电源电路用于为军用设备提供工作电压,所述电源电路包括:过压浪涌保护模块、欠压浪涌保护模块以及电磁兼容模块;

所述过压浪涌保护模块分别与外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接,用于在所述外部电源发生过压浪涌时,对所述电源电路进行过压浪涌保护,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;

所述欠压浪涌保护模块用于在所述外部电源发生欠压浪涌时,对所述电源电路进行欠压浪涌保护,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;

所述电磁兼容模块与所述军用设备连接,用于抑制所述电源电路产生的电磁干扰,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;

其中,所述过压浪涌保护模块包括:第一级保护模块和第二级保护模块,所述第一级保护模块用于在所述外部电源发生过压浪涌时,释放第一预设能量大小的过压浪涌;所述第二级保护模块用于在所述外部电源发生过压浪涌时,释放第二预设能量大小的过压浪涌;

其中,所述第一预设能量大小的能量与所述第二预设能量大小的能量之和等于所述外部电源发生过压浪涌时产生的所有能量,且所述第一预设能量大小的能量大于所述第二预设能量大小的能量;

其中,所述第一级保护模块包括:压敏电阻或者陶瓷气体放电管或者玻璃气体放电管之中的至少一种;

在所述第一级保护模块由两个所述压敏电阻并联构成的情况下,两个所述压敏电阻的第一端分别与所述外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;

两个所述压敏电阻的第二端分别与模拟地、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;

第二级保护模块包括:瞬态电压抑制二极管或者静电保护元件之中的至少一种;

在所述第二级保护模块由两个所述瞬态电压抑制二极管并联构成的情况下,两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极分别与所述外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;

两个所述瞬态电压抑制二极管的阳极分别与所述模拟地、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接。

2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述欠压浪涌保护模块包括:超级电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、NMOS管以及检测芯片;

所述超级电容的第一端分别与两个所述压敏电阻的第一端、所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极、以及所述检测芯片连接,用于在所述外部电源发生欠压浪涌时,产生所述军用设备工作所需的正常工作电压;

所述超级电容的第二端分别与所述模拟地、所述第四电阻的第二端、所述NMOS管的源极以及所述检测芯片连接;

所述第一电阻的第二端与所述检测芯片连接,所述第一电阻根据上拉或者下拉的工作方式,使得所述欠压浪涌保护模块为所述军用设备提供两种工作电压;

所述第二电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接;

所述第三电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接;

所述第四电阻的第一端分别与所述NMOS管的栅极和所述检测芯片连接;

其中,所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述NMOS管共同作用,平衡所述超级电容的电压。

3.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述电源电路还包括:滤波模块,所述滤波模块分别与所述过压浪涌保护模块、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接。

4.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述电磁兼容模块包括:抑制电磁干扰电路或者电磁干扰滤波器之中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述过压浪涌保护模块还包括:退耦元件,所述退耦元件包括:电阻或者电感或者自恢复保险丝之中的至少一种;

在所述退耦元件由所述电感构成的情况下,所述电感的第一端分别与所述外部电源和两个所述压敏电阻的第一端连接;所述电感的第二端分别与所述电磁干扰滤波器和两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极连接,所述电感使得所述第一级保护模块先于所述第二级保护模块动作。

6.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述超级电容符合以下条件:若一个电容的产生的电压满足所述军用设备工作所需的正常工作电压,则所述超级电容由一个电容构成;

若N个串联的电容产生的电压满足所述军用设备工作所需的正常工作电压,则所述超级电容由N个电容串联构成。

7.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述第一电阻的第一端与所述超级电容的第一端连接时,所述第一电阻处于上拉的工作方式,使得所述超级电容产生第一电压,所述第一电压等于所述超级电容产生的电压;

所述第一电阻的第一端与所述模拟地连接时,所述第一电阻处于下拉的工作方式,使得所述超级电容产生第二电压,所述第二电压小于所述超级电容产生的电压。

8.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述检测芯片在所述外部电源发生欠压浪涌时,控制所述超级电容产生所述军用设备工作所需的正常工作电压;

所述检测芯片在所述超级电容的充电电压高于预设值时,通过所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述NMOS管的共同作用,对所述超级电容进行放电,以平衡所述超级电容的电压。

9.一种军用设备系统,其特征在于,所述军用设备系统包括:外部电源、军用设备以及如权利要求1-8任一所述的电源电路,所述外部电源通过所述电源电路为所述军用设备提供工作电压。

说明书 :

一种电源电路和一种军用设备系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电子领域,特别是一种电源电路和一种军用设备系统。

背景技术

[0002] 目前,随着军用设备发展,如导弹等军用武器设备对使用环境提出了严格的要求,而为军用设备提供电压的电源的性能尤为重要,我国目前对军用设备的电源及其特性的要求基本都需要遵循《GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》和《GJB181B-1986飞机供电特性及对用电设备的要求》,这两个国军标。
[0003] 目前满足符合国军标要求的电磁兼容与电源特性要求的军用设备的电源电路均比较复杂,所用元件较多,实际物理面积开销较大,自然成本也较高。随着军用设备小型化的需求,迫切的需要一种电路结构更为简单,所用元件较少,实际物理面积开销较小,成本较低的电源电路。

发明内容

[0004] 鉴于上述问题,本发明提供一种电源电路和一种军用设备系统,解决了上述问题。
[0005] 本发明实施例提供了一种电源电路,所述电源电路用于为军用设备提供工作电压,所述电源电路包括:过压浪涌保护模块、欠压浪涌保护模块以及电磁兼容模块;
[0006] 所述过压浪涌保护模块分别与外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接,用于在所述外部电源发生过压浪涌时,对所述电源电路进行过压浪涌保护,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;
[0007] 所述欠压浪涌保护模块用于在所述外部电源发生欠压浪涌时,对所述电源电路进行欠压浪涌保护,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;
[0008] 所述电磁兼容模块与所述军用设备连接,用于抑制所述电源电路产生的电磁干扰,以使得所述电源电路为所述军用设备提供正常工作电压;
[0009] 其中,所述过压浪涌保护模块包括:第一级保护模块和第二级保护模块,所述第一级保护模块用于在所述外部电源发生过压浪涌时,释放第一预设能量大小的过压浪涌;所述第二级保护模块用于在所述外部电源发生过压浪涌时,释放第二预设能量大小的过压浪涌;
[0010] 其中,所述第一预设能量大小的能量与所述第二预设能量大小的能量之和等于所述外部电源发生过压浪涌时产生的所有能量,且所述第一预设能量大小的能量大于所述第二预设能量大小的能量。
[0011] 可选地,所述第一级保护模块包括:压敏电阻或者陶瓷气体放电管或者玻璃气体放电管之中的至少一种;
[0012] 在所述第一级保护模块由两个所述压敏电阻并联构成的情况下,两个所述压敏电阻的第一端分别与所述外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;
[0013] 两个所述压敏电阻的第二端分别与模拟地、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;
[0014] 第二级保护模块包括:瞬态电压抑制二极管或者静电保护元件之中的至少一种;
[0015] 在所述第二级保护模块由两个所述瞬态电压抑制二极管并联构成的情况下,两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极分别与所述外部电源、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接;
[0016] 两个所述瞬态电压抑制二极管的阳极分别与所述模拟地、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接。
[0017] 可选地,所述欠压浪涌保护模块包括:超级电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、NMOS管以及检测芯片;
[0018] 所述超级电容的第一端分别与两个所述压敏电阻的第一端、所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端、两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极、以及所述检测芯片连接,用于在所述外部电源发生欠压浪涌时,产生所述军用设备工作所需的正常工作电压;
[0019] 所述超级电容的第二端分别与所述模拟地、所述第四电阻的第二端、所述NMOS管的源极以及所述检测芯片连接;
[0020] 所述第一电阻的第二端与所述检测芯片连接,所述第一电阻根据上拉或者下拉的工作方式,使得所述欠压浪涌保护模块为所述军用设备提供两种工作电压;
[0021] 所述第二电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接;
[0022] 所述第三电阻的第二端与所述NMOS管的漏极连接;
[0023] 所述第四电阻的第一端分别与所述NMOS管的栅极和所述检测芯片连接;
[0024] 其中,所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述NMOS管共同作用,平衡所述超级电容的电压。
[0025] 可选地,所述电源电路还包括:滤波模块,所述滤波模块分别与所述过压浪涌保护模块、所述欠压浪涌保护模块以及所述电磁兼容模块连接。
[0026] 可选地,所述电磁兼容模块包括:抑制电磁干扰电路或者电磁干扰滤波器之中的至少一种。
[0027] 可选地,所述过压浪涌保护模块还包括:退耦元件,所述退耦元件包括:电阻或者电感或者自恢复保险丝之中的至少一种;
[0028] 在所述退耦元件由所述电感构成的情况下,所述电感的第一端分别与所述外部电源和两个所述压敏电阻的第一端连接;所述电感的第二端分别与所述电磁干扰滤波器和两个所述瞬态电压抑制二极管的阴极连接,所述电感使得所述第一级保护模块先于所述第一级保护模块动作。
[0029] 可选地,所述超级电容符合以下条件:
[0030] 若一个电容的产生的电压满足所述军用设备工作所需的正常工作电压,则所述超级电容由一个电容构成;
[0031] 若N个串联的电容产生的电压满足所述军用设备工作所需的正常工作电压,则所述超级电容由N个电容串联构成。
[0032] 可选地,所述第一电阻的第一端与所述超级电容的第一端连接时,所述第一电阻处于上拉的工作方式,使得所述超级电容产生第一电压,所述第一电压等于所述超级电容产生的电压;
[0033] 所述第一电阻的第一端与所述模拟地连接时,所述第一电阻处于下拉的工作方式,使得所述超级电容产生第二电压,所述第二电压小于所述超级电容产生的电压。
[0034] 可选地,所述检测芯片在所述外部电源发生欠压浪涌时,控制所述超级电容产生所述军用设备工作所需的正常工作电压;
[0035] 所述检测芯片在所述超级电容的充电电压高于预设值时,通过所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述NMOS管的共同作用,对所述超级电容进行放电,以平衡所述超级电容的电压。
[0036] 本发明实施例还提供一种军用设备系统,所述军用设备系统包括:外部电源、军用设备以及如以上任一所述的电源电路,所述外部电源通过所述电源电路为所述军用设备提供工作电压。
[0037] 采用本发明提供的电源电路,过压浪涌保护模块包括:第一级保护模块和第二级保护模块,第一级保护模块用于在外部电源发生过压浪涌时,释放第一预设能量大小的过压浪涌;第二级保护模块用于在外部电源发生过压浪涌时,释放第二预设能量大小的过压浪涌,通过两级的泄放,对电源电路进行过压浪涌保护,以使得电源电路为军用设备提供正常工作电压;欠压浪涌保护模块用于在外部电源发生欠压浪涌时,对电源电路进行欠压浪涌保护,以使得电源电路为军用设备提供正常工作电压;电磁兼容模块与军用设备连接,用于抑制电源电路产生的电磁干扰,以使得电源电路为军用设备提供正常工作电压。本发明的电源电路在遵循《GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》和《GJB181B-1986飞机供电特性及对用电设备的要求》,这两个国军标的基础上,整个电路结构简单,所用元件较少,实际物理面积开销较小,成本较低,且该电源电路还可以直接应用在相同或者相似需求的电路上,兼容性较好,应用前景十分广阔。

附图说明

[0038] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0039] 图1是本发明实施例的电源电路的模块示意图;
[0040] 图2是本发明实施例电源电路的示意图。

具体实施方式

[0041] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,并不用于限定本发明。
[0042] 发明人发现,目前满足符合国军标要求的电磁兼容与电源特性要求的军用设备的电源电路均比较复杂,所用元件较多,实际物理面积开销较大,成本也较高(目前的电源电路有多种结构,普及率很高,在此对其工作原理等不进行赘述)。
[0043] 针对上述问题,发明人经过深入研究,结合大量的实际测试和仿真实验,创造性的在遵循《GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》和《GJB181B-1986飞机供电特性及对用电设备的要求》,这两个国军标的基础上,发明了一个全新的电源电路。以下对本发明的方案进行具体解释和说明。
[0044] 参照图1,示出了本发明实施例的电源电路的模块示意图,该电源电路用于为军用设备提供工作电压,该电源电路包括:过压浪涌保护模块10、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30。其中,过压浪涌保护模块10分别与外部电源、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接,过压浪涌保护模块10用于在外部电源发生过压浪涌时,对电源电路进行过压浪涌保护,通过两次浪涌能量的泄放,使得电源电路为军用设备提供正常工作电压。欠压浪涌保护模20块用于在外部电源发生欠压浪涌时,对电源电路进行欠压浪涌保护,通过欠压浪涌保护模20中超级电容产生的电压,使得电源电路为军用设备提供正常工作电压。
[0045] 电磁兼容模块30与军用设备连接,电磁兼容模块30用于抑制电源电路产生的电磁干扰,以使得电源电路为军用设备提供正常工作电压。需要说明的是,电磁兼容模块30可以使用抑制电磁干扰电路来实现对电源电路产生的电磁干扰的抑制,但此种方式会额外增加更多的元件,造成电源电路实际物理面积开销更大,因此基本不实用,电磁兼容模块30可以使用电磁干扰滤波器(EMI滤波器,图2中U6),该电磁干扰滤波器衰减传导共模(CM)和差模(DM)噪声,符合国军标中CE101、CE102、CS115、CS116、CS101、CS106、RE102、CS114规定的传导EMI要求,其使用时满足28V,7A满载且无需降额使用,工作效率大于99%,是作为抑制电磁干扰的最优选择。
[0046] 上述的过压浪涌保护模块20具体包括:第一级保护模块和第二级保护模块,第一级保护模块用于在外部电源发生过压浪涌时,释放第一预设能量大小的过压浪涌;第二级保护模块用于在外部电源发生过压浪涌时,释放第二预设能量大小的过压浪涌;由于在过压浪涌出现时,最好的应对方式应以泄放为主,主档为辅,多级防护,逐级消减,所以将使用两级保护的手段,在第一级保护时泄放掉很大的浪涌能量,第二级保护时再泄放掉剩余的小部分浪涌能量,使得电源电路中的电流达到安全电流,由此可知,第一预设能量大小的能量与第二预设能量大小的能量之和等于外部电源发生过压浪涌时产生的所有能量,且第一预设能量大小的能量大于第二预设能量大小的能量。
[0047] 可选地,电源电路还包括:滤波模块40,滤波模块40分别与过压浪涌保护模块10、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接,滤波模块40的作用是使得电源电路输出的电压稳定、干净,没有噪声。
[0048] 可选地,参照图2,示出了本发明实施例电源电路的示意图,本发明实施例的第一级保护模块包括:压敏电阻或者陶瓷气体放电管或者玻璃气体放电管之中的至少一种;在第一级保护模块由两个压敏电阻101、102并联构成的情况下,两个压敏电阻101、102的第一端分别与外部电源PUAV、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接;两个压敏电阻101、102的第二端分别与模拟地PGND、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接。
[0049] 本发明实施例的第二级保护模块包括:瞬态电压抑制二极管或者静电保护元件之中的至少一种;在第二级保护模块由两个瞬态电压抑制二极管103、104并联构成的情况下,两个瞬态电压抑制二极管103、104的阴极分别与外部电源PUAV、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接,两个瞬态电压抑制二极管103、104的阳极分别与模拟地PGND、欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30连接。当然,可以理解的是,两个压敏电阻101、102的第二端、两个瞬态电压抑制二极管103、104的阳极均接模拟地PGND,而欠压浪涌保护模块20以及电磁兼容模块30也均与模拟地PGND连接,几者之间是通过模拟地PGND相互连接的。
[0050] 可选的,过压浪涌保护模块10还包括:退耦元件,退耦元件包括:电阻或者电感或者自恢复保险丝之中的至少一种;在退耦元件由电感105构成的情况下,电感105的第一端分别与外部电源PUAV和两个压敏电阻101、102的第一端连接;电感105的第二端分别与电磁干扰滤波器的引脚8、9、两个瞬态电压抑制二极管103、104的阴极以及滤波模块中的电容401、402、402、404连接,电感105使得第一级保护模块先于第一级保护模块动作。为了保证第一级保护模块泄放掉大部分的浪涌能量,因此两个压敏电阻101、102的击穿电压大,响应时间长,如果不加入电感105,就会使得两个瞬态电压抑制二极管103、104先行动作,而两个瞬态电压抑制二极管103、104因此自身的特性,并不能泄放掉大部分的浪涌能量,为了避免上述情况的发生,因此加入了电感105。
[0051] 上述电磁干扰滤波器的引脚6、7作为整个电源电路的输出端,为军用设备提供工作电压,电磁干扰滤波器的引脚1、4、5、10接模拟地PGND,电磁干扰滤波器的引脚2、3接大地EGND,即为电磁干扰滤波器的外壳接地(保护接地)。
[0052] 可选地,本发明实施例中欠压浪涌保护模块20包括:第一电阻201、第二电阻202、第三电阻203、第四电阻204、超级电容205、检测芯片206以及NMOS管207;其中,超级电容205的第一端分别与两个压敏电阻101、102的第一端、第一电阻201的第一端、第二电阻202的第一端、第三电阻203的第一端、两个瞬态电压抑制二极管103、104的阴极、以及检测芯片206的引脚1连接,超级电容205的第二端分别与模拟地PGND、第四电阻204的第二端、NMOS管207的源极以及检测芯片206的引脚2连接;超级电容205用于在外部电源发生欠压浪涌时,产生军用设备工作所需的正常工作电压,即第一电容产生的电压等于军用设备工作所需的正常工作电压。
[0053] 上述超级电容205需要符合以下条件:
[0054] 若一个电容的产生的电压满足军用设备工作所需的正常工作电压,则超级电容205由一个电容构成;例如:假设军用设备工作所需的正常工作电压为27V,那么如果有一个电容可以产生27V的电压,则直接使用一个电容即可构成超级电容205;若N个串联的电容产生的电压满足军用设备工作所需的正常工作电压,则超级电容由N个电容串联构成;例如:
假设军用设备工作所需的正常工作电压为27V,如果一个电容只可以产生2.7V的电压,则需要使用10个电容串联才可构成超级电容205。
[0055] 第一电阻201的第二端与检测芯片206的引脚3连接,第一电阻201根据上拉或者下拉的工作方式,使得欠压浪涌保护模块20为军用设备提供两种工作电压。具体的:第一电阻201的第一端与超级电容205的第一端连接时,第一电阻201处于上拉的工作方式,该工作方式下,使得超级电容205产生第一电压,该第一电压等于超级电容产生的电压;例如:假设超级电容205产生的电压为27V,那么在第一电阻201处于上拉的工作方式下,超级电容205产生的电压就为27V。
[0056] 当第一电阻201的第一端与模拟地PGND连接时,第一电阻201处于下拉的工作方式,该工作方式下,使得超级电容205产生第二电压,第二电压小于超级电容产生的电压;例如:假设超级电容205产生的电压为27V,那么在第一电阻201处于下拉的工作方式下,超级电容205产生的电压就为25V。
[0057] 欠压浪涌保护模块20中第二电阻202的第二端与NMOS管207的漏极连接,第三电阻203的第二端与NMOS管207的漏极连接,第四电阻204的第一端分别与NMOS管207的栅极和检测芯片206的引脚5连接;其中,第二电阻202、第三电阻203、第四电阻204以及NMOS管207共同作用,平衡超级电容的电压。具体的:
[0058] 检测芯片206在检测到外部电源发生欠压浪涌时,控制超级电容产生军用设备工作所需的正常工作电压;而一般情况下,超级电容是处于充电状态,检测芯片206在超级电容205的充电电压高于预设值时,为了防止过高的充电电压损伤超级电容,检测芯片206通过第二电阻202、第三电阻203、第四电阻204以及NMOS管207的共同作用,对超级电容205进行放电,以平衡超级电容205的电压,防止超级电容205损伤,延长了超级电容205的使用寿命。检测芯片206的引脚4可以接指示灯等设备,也可以按照需求定义一些其他作用。
[0059] 综上所述,结合图2,本发明实施例的电源电路的工作原理是:
[0060] 假设军用设备的工作电压为27V,在正常工作的情况下,外部电源产生27V电压,通过PUAV输入到电源电路,该27V电压经过滤波模块40中的电容401、402、403以及404滤波后,稳定的进入电磁兼容模块30的电磁干扰滤波器,经过电磁干扰滤波器的抑制电磁干扰的性能,由电磁干扰滤波器的VOUT(输出端)输出稳定的、无噪声、质量好的27V电压,提供给军用设备,以使得军用设备正常工作。在此过程中,过压浪涌保护模块10、欠压浪涌保护模块20均不工作。
[0061] 在外部电源出现过压浪涌的情况下,由于过压浪涌的电压很高、电流很大,会产生很高的浪涌能量,此时,由于电感105的存在,使得该过压浪涌击穿压敏电阻101、102,过压浪涌通过压敏电阻101、102接地,对地释放浪涌能量,基于压敏电阻101、102自身特性,其可以泄放掉大部分的浪涌能量,使得过压浪涌产生的高电压降低、大电流减小。电压降低、电流减小后的小部分浪涌能量经过电感105后,又击穿了瞬态电压抑制二极管103、104,小部分浪涌能量通过瞬态电压抑制二极管103、104接地,对地释放浪涌能量,最终将过压浪涌产生的高电压、大电流消减到正常电压、电流,保障了军用设备的正常工作。
[0062] 由于在正常工作的情况下,外部电源产生的27V是在为欠压浪涌保护模块20中的超级电容205充电,根据超级电容自身的特性,其会进行储能,而在外部电源出现欠压浪涌的情况下,检测芯片206检测到PUAV_C电压降低,检测芯片206控制超级电容205放电,产生27V电压,该27V电压保持50毫秒以上,以保证出现欠压浪涌时,电源电路依然输出27V稳定电压,保障了军用设备的正常工作,在超级电容205放电结束或者检测芯片206检测到PUAV_C电压恢复27V时,结束超级电容205的放电,超级电容205又进入充电状态,以为下一次出现欠压浪涌时做好保护准备。
[0063] 另外,在超级电容205充电过程中,为了防止对超级电容的过充,检测芯片206检测到超级电容的电压超过上限值30V(假设上限值为30V)时,检测芯片206控制NMOS管207导通,超级电容205通过第一电阻201、第二电阻202、第三电阻203以及NMOS管207接地,对地放电,降低其电压到正常值27V,之后关断NMOS管207。
[0064] 综上所述,本发明实施例的电源电路,在遵循《GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》和《GJB181B-1986飞机供电特性及对用电设备的要求》,这两个国军标的基础上,整个电路结构简单,所用元件较少,实际物理面积开销较小,成本较低,且该电源电路还可以直接应用在相同或者相似需求的电路上,兼容性较好,应用前景十分广阔。
[0065] 本发明实施例还提供了一种军用设备系统,军用设备系统包括:外部电源、军用设备以及以上任一所述的电源电路,外部电源通过电源电路为军用设备提供工作电压。
[0066] 尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
[0067] 最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0068] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。