[發明專利]一種具有過壓浪涌功能的升壓電路

在審

• 申請號: 201610847220.7
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106655772A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 劉召慶;王樂;張夏疆;劉超;惠渭生;劉建平;張曉宇;黎剛;寇望濤;劉長亮;成莉;劉博;楊遠成;張新;海云波;周根東;劉能歌;趙俊成;尚瓊君;王英;劉亞琴
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/32
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于電源技術領域，主要涉及一種機載電源，尤其涉及用于機載光電穩定平臺的具有過壓浪涌功能的升壓電路。

背景技術

機載光電慣性穩定平臺是一種搭載在直升機上用于給飛行員提供清晰外界場景的設備。它用于在白天或夜間低能見度條件下為飛行員提供穩定的外界場景圖像；使飛行員通過觀察所攝取的視頻圖像完成白天或夜間低能見度條件下對外界場景的觀察。

機載光電慣性穩定平臺具有復雜的電源供電控制系統，常態下系統正常工作所需要的供電電源是直流+28V電源，但是飛機供給機載光電慣性穩定平臺的電源電壓范圍在18V-33V范圍內，在對機載光電慣性穩定平臺的供電低于+27V時，機載光電慣性穩定平臺轉臺運轉出現速度低，操控實時性差的缺點。同時由于飛機電源系統需要提供給多種用電系統電源，各個用電系統的工作負載種類不同、開關狀態隨機，這就隨機產生了高于正常電源電壓的過壓浪涌；浪涌電壓是機載直流電源自身調節及調壓器的校正作用所引起的某一特性偏離受控穩態值的變化；由于光電穩定平臺的直流變換電源大都要求在電源穩態供電范圍18V-33V之間正常工作，而機載直流電源的瞬態浪涌電壓值遠遠超出了其穩態電壓范圍，這勢必對機載光電慣性穩定平臺的用電設備造成損壞。

同時，飛機在高空飛行時，由于高度增加，氣溫降低，必然導致機載光電慣性穩定平臺中的伺服電機等結構件摩擦力矩增大，而由于機上電源供電范圍在18V-33V之間，其中供電電壓低于28V時會導致機載光電慣性穩定平臺運動緩慢，效率降低的現象，不能滿足機載光電慣性穩定平臺機動性強的需要。這就需要研制一種具有浪涌抑制功能的升壓電路才能夠驅動機載光電慣性穩定平臺正常運行。

目前，國內機載光電穩定平臺普遍選用分壓電路、光電耦合器、金屬氧化物半導體場效應晶體管組成的浪涌抑制電路；采用第一電壓采樣電路、第二電壓采樣電路和控制器組成的升壓電路，但是這種做法存在以下幾點問題，1.這種浪涌抑制電路使用NMOS管，浪涌電路輸出控制端要連接在地線上，無法在后端加載升壓電路,導致在惡劣條件下不能驅動機載光電慣性穩定平臺正常運行；2.這種升壓電路由于涉及器件多，電路復雜，不能滿足機載設備電磁兼容性和小型化、重量輕的各項要求。

發明內容

針對機載光電慣性穩定平臺出現的問題，本發明提出了一種具有過壓浪涌功能的升壓電路，主要由浪涌抑制電路和升壓電路兩部分組成。浪涌抑制電路主要將飛機供電電源出現的浪涌電壓降低到后級電路能接受的+33V；升壓電路是將飛機正常供電電源中低于+27V的電源升高到優化伺服系統動態性能能夠接受的電壓值，在飛機供電電源電壓高于+27V小于+33V時，電源不經過升壓電路，直接輸出到后端電路滿足系統工作。

本發明的技術方案為：

所述一種具有過壓浪涌功能的升壓電路，其特征在于：包括浪涌抑制電路和升壓電路；

所述浪涌抑制電路由第一濾波電路、輸入穩壓電路，分壓電路，反饋電路，輸出穩壓電路，場效應晶體管Q3以及第二濾波電路組成；

電容C1構成第一濾波電路，穩壓管D1和電阻R5組成輸入穩壓電路，電阻R4和電阻R5組成分壓電路，半導體晶體管Q1、Q2以及電阻R1、R2構成反饋電路，穩壓管D2和電阻R6組成輸出穩壓電路，電容C2構成第二濾波電路；

反饋電路作為浪涌抑制電路的輸入端，第二濾波電路作為浪涌抑制電路的輸出端；

機上電路輸入正極同時接晶體管Q2的射極、穩壓管D1的負極、分壓電阻R4的第一端、場效應管Q3的源極；輸入地接晶體管Q1的射極，分壓電阻R5的第二端，電阻R6的第二端；電阻R1的第二端、電阻R2的第一端和晶體管Q2的基極互接，晶體管Q2的集電極和穩壓管D1的正極、分壓電阻R4的第二端、電阻R5的第一端、場效應管Q3的柵極互接，電阻R2的第二端和晶體管Q1的集電極互接，晶體管Q1的基極和電阻R3第一端相接，電阻R3的第二端和穩壓管D2的正極，電阻R6的第一端互接；

所述升壓電路包括線性預穩壓電路、升壓控制器U1、場效應管Q5、儲能電感L1、隔離二極管D4；

線性預穩壓電路由限流電阻R12，基極電阻R11，穩壓二極管D3，晶體管Q4組成；

電阻R11、R12的第一端接升壓電路輸入正極，電阻R12的第二端接晶體管Q4的集電極，電阻R11的第二端接穩壓管D3的陰極和晶體管Q4基極，穩壓管D3的陽極與濾波電容C6的第二端相接并連接至地，晶體管Q4的發射極并聯在濾波電容C6的第一端，并接在升壓控制器U1的VCC腳；