[發明專利]一種升壓維持控制電路

在審

• 申請號: 201611122740.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106936208A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 徐星星;吳振;孟少峰
• 申請（專利權）人: 蘇州長風航空電子有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 趙云

技術領域

本發明屬于航空電子技術領域，涉及一種機上電源欠壓或斷電時提高產品儲能能力的可調的升壓維持控制電路。

背景技術

本發明屬于航空電子技術領域，對于機載電子產品而言，為了保證飛行器的可靠運行，通常要求機上設備在電源出現短暫欠壓或斷電時均能可靠運行，因此通常機載電子產品都必須具備儲能電路用作掉電保護，以確保在電源出現短時間的斷電時能可靠運行。儲能電路都采用一定數量的大容量的儲能電容進行儲能，現有設計方法有兩種：一種是直接進行儲能，儲能電容直接掛接在母線上，此時儲能電容的最大儲能電壓隨輸入電源電壓的變化而變化，通常所需電容容量較大，電容能量密度較低，利用率不高；另一種是通過升壓儲能，提高儲能電容的儲能電壓，從而增大儲能容量，減小所需電容容量。而這些儲能電容無論是進口產品還是國產產品，其成本都較高，動輒數千甚至上萬元，因此對于功耗高的產品通常都采用升壓儲能的方式來減少儲能電路的成本。

現有升壓儲能模塊通常產品功能單一，只能對輸入電源進行升壓儲能，儲能電容的充電電壓和充電電流都不可調節，其通用性較差，成本也較高；為了保證儲能電路的可靠運行，通常使用升壓儲能模塊的同時還需使用一些外部保護器件，如限流電阻、二極管等。針對這些現有產品的不足，現提出一種充電電壓、充電電流、開關頻率、電路充放電電壓均可調的，適應性廣的升壓維持控制電路。

發明內容

發明目的：本發明的目的是針對現有升壓維持模塊功能單一、成本高、通用性差的問題，提供一種充電電壓、充電電流、開關頻率、電路充放電電壓均可調的，適應性廣的升壓維持控制電路。

本發明采取的技術方案為：一種升壓維持控制電路，包括升壓電路和電容充放電管理電路；外部輸入電源經過升壓電路對外部儲能電容進行充電，電容充放電管理電路用于控制外部儲能電容的充放電。

上述升壓電路包括升壓轉換模塊N1、電阻R1～R4和濾波電容C2～C3；R1連接在升壓轉換模塊N1的引腳RT和輸入負端引腳IN-之間，R2～R4依次串接在N1的引腳Vo和輸入負端引腳IN-之間，N1的電流監控引腳Io連接在R2和R3之間，N1的反饋引腳FB連接在R3和R4之間，C2連接在N1的輸入正端引腳IN+和輸入負端引腳IN-之間，N1的輸出經過限流電阻R2后對外部儲能電容C1充電，C3連接在R2和N1輸入負端引腳IN-之間。

電容充放電管理電路包括電壓監測芯片N2、電阻R5、R6、R8～R13、穩壓管VE1、VE2和MOS管V2～V3；R5和R6構成電容充放電管理電路中的充電開關，串接在N1的輸入電源正端引腳IN+和輸入電源負端引腳IN-之間，N1的控制引腳RUN連接在R5和R6之間；N2、R8～R13、VE1～VE2和V2～V3構成電容充放電管理電路中的放電開關，R8和R9串接在N2的參考端引腳REF和低電壓參考端引腳INL之間，N2低電壓參考端引腳INL和接地引腳GND均與外部輸入電源地連接，N2的極性引腳PS連接到參考端引腳REF，N2的高電壓參考端引腳INH連接在R8和R9之間，R10和R11串接在外部儲能電容C1的正端和N2的接地引腳GND之間，N2的輸出正端引腳OUT、V3的柵極、VE2的負極均連接在R10和R11之間，V3的源極、VE2的正極都連接在N2的接地引腳，C1中的能量通過V2進行輸出，R13連接在V2的柵極和V3的漏極之間，R12和VE1均并聯在V2的源極和柵極之間，VE1的正極連接V2的柵極。

為防止外部儲能電容C1處在放電狀態時電流回灌損壞N1，在C1與R2之間設有V1。

為了保證輸入電源掉電時，放電開關也能正常工作，在N2的輸入正端引腳IN+增加穩壓電路，該穩壓電路包括R7、VE3和V4，R7和VE3串接在外部儲能電容C1的正端和外部輸入電源地之間，V4的正端連接在R7和VE3之間，V4的負端連接到N2的輸入正端引腳IN+。

升壓電路主要通過升壓轉換模塊N1對外部輸入電源進行升壓變換并對外部儲能電容C1進行恒壓充電，通過調節電阻R3和R4可靈活控制外部儲能電容C1的充電電壓，通過調節電阻R1可靈活控制與電容充電電壓相匹配的開關頻率，通過調節電阻R2可對電容充電電流進行限流。

電容充放電管理電路通過調節升壓轉換模塊N1輸入端的分壓電阻R5和R6可靈活控制N1的開啟電壓和關斷電壓，即控制外部儲能電容C1是否充電；通過電壓監測芯片N2監測輸入電源，通過調節N2的分壓電阻R8和R9可靈活控制外部儲能電容C1是否放電。