本实用新型专利技术提供一种惯导装置断电维持电路，包括依次连接的开关电源电路、储能充电电路、比较控制电路和MOS开关；开关电源电路包括高压开关调节器本体和与高压开关调节器本体连接的高压电路、开关频率电路、环路补偿网络、反馈电路、内部差分放大器，高压电路通过二极管D1，并联的电容C1、电容C2与外部电源相连；储能充电电路包括二极管D4、限流电阻R7A、限流电阻R7B和储能电容C10。本实用新型专利技术通过开关电源电路的设置提高储能电容的掉电初始电压，大幅降低电压容量值，可大幅降低成本，并且在初始掉电电压非常低的一些特殊应用中储能电容值仍然可以保持不变，满足输入电压变化的各种应用环境。用环境。用环境。
【技术实现步骤摘要】
一种惯导装置断电维持电路
[0001]本技术涉及发电、变电或配电
，具体涉及一种惯导装置断电维持电路。
技术介绍
[0002]在飞机28V直流供电系统中，一般采用冗余供电方式，正常工作时由主电源供电。在发动机启动、故障等特殊情况下，则由蓄电池等辅助电源供电，因此供电存在电源转换的情况。由于在汇流条或电源转换状态时供电中断时间不得大于50ms，这表明电源输入转换时可能存在时间小于50ms的供电中断。对于机载惯导装置而言，50ms的断电会中断导航进程，导致数据丢失、设备重启，惯导装置需要重新装订坐标进行初始对准过程。为了保持惯导装置在电源切换过程中的正常工作，因此需要在机载惯导装置中设计大于50ms断电维持电路保证供电中断期间能够继续维持正常输出。
[0003]现有机载惯导装置的断电维持电路一般直接通过限流电阻给储能电容充电，在掉电后由储能电容提供掉电50ms期间系统能源的方式实现。该方法原理简单，实现方便。图1是现有掉电50m储能原理图。D1是二极管，保证输入电流方向，同时也保护储能电容安全；R1是储能电容的限流电阻，二极管D2的作用是在正常工作时保证储能电容充电，掉电期间输出电流供机载惯导装置维持工作。
[0004]在机载惯导上电启动后，通过R1给储能电容充电，当R1两端电压相等后，电流停止充电。正常工作期间，由于D2的作用，储能电容始终维持输出电压。当输入电压掉电后，在储能电容电压高于输出电压与二极管电压降之和时，D2导通，机载惯导装置由储能电容提供能源。
[0005]由电容储能公式可得出电容值C＝2PT/(U12
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U22)(1)
[0006]公式(1)中，P为机载惯导装置的功率，T为掉电维持时间，U1为掉电时的正常工作电压，U2为机载惯导装置中DC
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DC电源模块工作的最低电压。
[0007]由于机载惯导装置50ms断电维持电路储能电容选用军品级有可靠性指标的气密封非固体电解质全钽电容，可靠性高，价格也比较昂贵。从公式(1)中可以看到，当P较大，或者U1较小时，电容C值将变大。
[0008]以应急电源最低工作直流电压18V为例，P取30W，T为50ms；由于DC
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DC电源模块工作电压为9～36V，二极管和滤波器等线路损耗约为1.5V，所以DC
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DC电源模块需要外部最低工作电压约为10.5V。由公式(1)可算出储能电容C值约为14000uF。此类电容价格为1uF约1元人民币，这样一只储能电容价格约1.5万元，可见采用此种方法，储能电容成本会特别昂贵。
[0009]特别在一些特殊应用中，要求的初始掉电电压越低，采用图1工作方式需要的电容就越昂贵，甚至不可行。
技术实现思路
[0010]本技术是为了解决机载惯导装置断电维持电路存在的问题，提供一种惯导装置断电维持电路，通过开关电源电路的设置提高储能电容的掉电初始电压，大幅降低电压容量值，并且在初始掉电电压非常低的一些特殊应用中储能电容值仍然可以保持不变，满足输入电压变化的各种应用环境。
[0011]本技术提供一种惯导装置断电维持电路，包括依次连接的开关电源电路、储能充电电路、比较控制电路和MOS开关；
[0012]开关电源电路包括高压开关调节器本体和与高压开关调节器本体连接的高压电路、开关频率电路、环路补偿网络、反馈电路、内部差分放大器，高压电路通过二极管D1，并联的电容C1、电容C2与外部电源相连；
[0013]高压电路包括并联在电容C2输出端、高压开关调节器本体EN管脚间的分压电阻R1和分压电阻R2；开关频率电路包括电连接在分压电阻R2和高压开关调节器本体RT管脚间的电阻R3；环路补偿网络包括依次电连接在高压开关调节器本体COMP引脚、FB引脚间的电容C4和电阻R4；反馈电路包括与高压开关调节器本体FB引脚并列连接的电阻R5和电阻R6，电阻R5与内部差分放大器的反相输入端电连接，内部差分放大器的输出端与电容C6、电容C7和电容C8并列连接，电容C8的输出端与二极管D3的输入端连接，二极管D3与储能充电电路电连接；
[0014]储能充电电路包括二极管D4，与二极管D4的输出端并列连接的限流电阻R7A、限流电阻R7B和与限流电阻R7A、限流电阻R7B输出端均电连接的储能电容C10，储能电容C10的输出端与比较控制电路电连接。
[0015]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，比较控制电路包括高压比较器本体和与高压比较器本体IN正引脚相连的基准电压源；
[0016]高压比较器本体的正输入端与基准电压源的正输出端电连接，高压比较器本体的负输入端与分压电阻R8、分压电阻R9并列连接。
[0017]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，高压开关调节器本体为8引脚SOIC封装。
[0018]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，分压电阻R1为60.4KΩ，分压电阻R2为6.04KΩ，电阻R3为7.68KΩ，电容C4为0.015uF，电阻R4为11.5K，电阻R5为29.4KΩ，电阻R6为1KΩ。
[0019]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，二极管D4为8000uF，限流电阻R7A和限流电阻R7B均为680Ω功率片式厚膜电阻。
[0020]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，高压比较器本体的传输延迟为250ns。
[0021]本技术所述的一种惯导装置断电维持电路，作为优选方式，分压电阻R8为64.2KΩ，分压电阻R9为20KΩ。
[0022]针对现有的机载惯导装置断电维持电路存在的问题。通过公式(1)中可以看出，在设计机载惯导装置断电维持电路时，通过提高储能电容的掉电初始电压，可以大幅降低电压容量值。在本技术中，即通过采用开关电源实现升高储能电容掉电初始电压的方式，达到减小电容值的方法，实现大幅降低成本的作用。特别在一些特殊应用中，要求的初始掉
电电压越低，机载惯导装置中原断电维持电路的弊端越严重，而采用本技术，通过升压后，机载惯导装置断电维持电路中的储能电容值仍然可以保持不变而满足输入电压变化的各种应用环境。
[0023]开关电源电路实现升压功能，目的是提高储能充电电压，外部输入电源通过电源滤波器后，通过二极管提供充电电源。高压开关调节器具有所有必要的功能，以实现高压增压、反馈、间隔和正向转换器，使用很少的外部组件就可以完成升压功能。选用R1、R2对输入电压进行分压后接在高压开关调节器的第8引脚EN，实现上电使能芯片功能。选用R3连接第5引脚RT，实现1.5MHZ开关频率。3脚VCC需要解耦电容，电路中选用了陶瓷电容。在COMP引脚7和FB引脚6之间串联一只电容和一只电阻构成环路补偿网络。输出端通过电阻R5与R6串联至地，并通过FB引脚反馈至内部差分放大器的反相输入端，内部差分放大器正输入端为基准电压，输出电压端分别接C6、C7本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种惯导装置断电维持电路，其特征在于：包括依次连接的开关电源电路(1)、储能充电电路(2)、比较控制电路(3)和MOS开关(4)；所述开关电源电路(1)包括高压开关调节器本体(11)和与所述高压开关调节器本体(11)连接的高压电路(12)、开关频率电路(13)、环路补偿网络(14)、反馈电路(15)、内部差分放大器(16)，所述高压电路(12)通过二极管D1，并联的电容C1、电容C2与外部电源相连；所述高压电路(12)包括并联在所述电容C2输出端、所述高压开关调节器本体(11)EN管脚间的分压电阻R1和分压电阻R2；所述开关频率电路(13)包括电连接在所述分压电阻R2和所述高压开关调节器本体(11)RT管脚间的电阻R3；所述环路补偿网络(14)包括依次电连接在所述高压开关调节器本体(11)COMP引脚、FB引脚间的电容C4和电阻R4；所述反馈电路(15)包括与所述高压开关调节器本体(11)FB引脚并列连接的电阻R5和电阻R6，所述电阻R5与所述内部差分放大器(16)的反相输入端电连接，所述内部差分放大器(16)的输出端与电容C6、电容C7和电容C8并列连接，所述电容C8的输出端与二极管D3的输入端连接，所述二极管D3与所述储能充电电路(2)电连接；所述储能充电电路(2)包括二极管D4，与所述二极管D4的输出端并列连接的限流电阻R7A、限流电阻R7B和与所述限流电阻R7A、所述限流电阻R...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明中，潘凯，
申请(专利权)人：北京神导科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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