專利名稱：一種備份電源軟接通電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及航空器機(jī)載防護(hù)記錄器獨(dú)立電源中的備份電源軟接通電路。
背景技術(shù)：
在航空器機(jī)載防護(hù)記錄器獨(dú)立電源上，需要在正常工作電源下能夠正常工作，而當(dāng)正常工作電源喪失時(shí)，備份電源(可充電)能夠保證10分鐘的輸出電源，這里涉及到正常工作電源與備份電源自動(dòng)切換的問(wèn)題。目前一般的做法是采用兩個(gè)電源串入二極管進(jìn)行表決的方式自動(dòng)選擇電壓高的電源輸出電源。而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)TS0-C155的要求，備份電源應(yīng)當(dāng)在記錄器獨(dú)立電源外部連接器上具有搭接跳線，以方便維修記錄器獨(dú)立電源時(shí)，斷開(kāi)備份電源，避免產(chǎn)品通電傷及維修人員。目前存在的問(wèn)題如下:1、如果在無(wú)任何保護(hù)措施的情況下將記錄器獨(dú)立電源的備份電源接通，則可能導(dǎo)致連接器打火而影響連接器壽命；2、備份電源為充電電池或其它儲(chǔ)能型電子器件，其儲(chǔ)存能量有限，如果采用表決二極管接通備份電源，由于二極管具有固定的導(dǎo)通壓降，則二極管上會(huì)消耗一定的能量，使得備份電源能量的利用率不高。3、采用二極管表決的方式下，獨(dú)立電源在完成10分鐘放電后只能關(guān)斷輸出電源，但自身還是在消耗備份電源的能量(待機(jī)消耗)，不節(jié)省能量。因此，需要有一種電路結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:1、備份電源接入時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)打火的情況，以免損壞航空連接器；2、能夠?qū)崿F(xiàn)主電源與備份電源的自動(dòng)表決(切換)，且備份電源通道上能夠降低線路壓降；3、可以接受控制信號(hào)斷開(kāi)備份電源(滿足10分鐘供電的要求)。目前，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相關(guān)電路具備這幾項(xiàng)功能。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的是提供一種針對(duì)航空器記錄器獨(dú)立電源，設(shè)計(jì)的一種能夠避免備份電源接入時(shí)連接器打火，可以實(shí)現(xiàn)主電源與備份電源自動(dòng)表決切換，降低備份電源通道線路壓降，以及能夠由外部信號(hào)控制備份電源通斷的電路。技術(shù)方案:一種備份電源軟接通電路，包括電源表決電路6、電源控制電路5，所述電源表決電路6的主電源輸入端VINl接到主電源1、備份電源輸入端VIN2接到備份電源2，輸出電源端OUT接到輸出電源3，控制信號(hào)輸入端CTRLI接到電源控制電路5的控制信號(hào)輸出端CTRL0，所述電源控制電路5的電源輸入端VIN3接到備份電源2，外部控制信號(hào)輸入端CTRL接到控制信號(hào)4。所述的電源表決電路6包括電源表決控制芯片LTC4412、主電源隔離二極管D2、電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3，所述主電源隔離二極管D2的正端連接到主電源輸入端VINl，負(fù)端接到輸出電源端0UT，電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的柵極G連接到電源表決控制芯片LTC4412的GATE端，電源表決控制芯片LTC4412的SENSE端接到輸出電源端0UT，備份電源輸入端VIN2連接到電源表決控制芯片LTC4412的IN端以及電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2的漏極D，V3的漏極D接到輸出電源端0UT，電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的源極連接到一起。所述電源控制電路5包括控制NMOS管Vl及與其漏極D連接的輸入上拉電阻R1，Rl的另外一端連接到電源輸入端VIN3，控制NMOS管Vl的漏極D連接到控制信號(hào)輸出端CTRLO,控制NMOS管Vl的源極S接地，柵極G連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL。所述電源控制電路5還包括控制信號(hào)輸入電容Cl及電容充電限流電阻R2，在電容充電限流電阻R2的兩端并聯(lián)有串接的電容放電二極管Dl和電容放電電阻R3，其中Cl的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端接地，電容充電限流電阻R2的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL，電容放電二極管的正極連接到控制NMOS管Vl的柵極G。有益效果:本實(shí)用新型在滿足常規(guī)電源表決功能的前提下，還具備如下有益效果:1、在記錄器獨(dú)立電源維修過(guò)程中，接通備份電源時(shí)，備份電源幾乎不輸出電流，可以避免連接器打火損壞連接器；2、在記錄器獨(dú)立電源正常使用過(guò)程中，由于采用PMOS管開(kāi)關(guān)，能夠降低備份電源通道上的線路壓降，顯著降低能量損耗；(例如:提供3A電流下，采用二極管的損耗為3AX0.7V=2.1W，采用兩個(gè)導(dǎo)通阻抗為20m Q的NMOS管，損耗為3AX3AX0.04=0.36W)3、在記錄器獨(dú)立電源關(guān)閉輸出后，可以控制本實(shí)用新型切斷備份電源，由采用表決二極管下的“待機(jī)”狀態(tài)，到采用本實(shí)用新型下的“關(guān)機(jī)”狀態(tài)，可以節(jié)省能源。
圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例電路原理圖；圖4a為本實(shí)用新型使用PMOS管引腳定義；圖4b為本實(shí)用新型使用NMOS管引腳定義。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請(qǐng)參閱圖1至圖4。如圖1所示，一種備份電源軟接通電路，包括電源表決電路6、電源控制電路5，所述電源表決電路6的主電源輸入端VINl接到主電源1、備份電源輸入端VIN2接到備份電源2，輸出電源端OUT接到輸出電源3，控制信號(hào)輸入端CTRLI接到電源控制電路5的控制信號(hào)輸出端CTRL0，所述電源控制電路5的電源輸入端VIN3接到備份電源2，外部控制信號(hào)輸入端CTRL接到控制信號(hào)4。如圖2所示，為本實(shí)用新型一實(shí)施例電路原理圖,所述的電源表決電路6包括電源表決控制芯片LTC4412、主電源隔離二極管D2、電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3，所述主電源隔離二極管D2的正端連接到主電源輸入端VINl，負(fù)端接到輸出電源端OUT，電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的柵極G連接到電源表決控制芯片LTC4412的GATE端，電源表決控制芯片LTC4412的SENSE端接到輸出電源端0UT，備份電源輸入端VIN2連接到電源表決控制芯片LTC4412的IN端以及電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2的漏極D，V3的漏極D接到輸出電源端0UT，電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的源極連接到一起。其中PMOS管應(yīng)當(dāng)選擇導(dǎo)通阻抗較小的器件，以降低能量損耗。如圖2所示，所述電源控制電路5包括控制NMOS管Vl及與其漏極D連接的輸入上拉電阻R1，R1的另外一端連接到電源輸入端VIN3，控制NMOS管Vl的漏極D連接到控制信號(hào)輸出端CTRL0，控制NMOS管Vl的源極S接地，柵極G連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL。[0031 ] 如圖3所示，為本實(shí)用新型另一實(shí)施例電路原理圖，所述電源控制電路5還可以包括控制信號(hào)輸入電容Cl及電容充電限流電阻R2，在電容充電限流電阻R2的兩端并聯(lián)有串接的電容放電二極管Dl和電容放電電阻R3，其中Cl的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端接地，電容充電限流電阻R2的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL，電容放電二極管的正極連接到控制NMOS管Vl的柵極G。取值時(shí)，要使R2遠(yuǎn)大于R3，這樣，在關(guān)斷備份電源時(shí)能夠快速釋放Cl上的電荷，保證快速關(guān)斷，而在接通備份電源時(shí)，能夠緩慢的給Cl充電，延長(zhǎng)接通備份電源的時(shí)間。這么做的目的是保證控制電路能夠穩(wěn)定的切斷備份電源。如圖4a及圖4b所示為對(duì)上述描述中PMOS管和NMOS管引腳的定義。
權(quán)利要求1.一種備份電源軟接通電路，其特征在于，包括電源表決電路[6]、電源控制電路[5]，所述電源表決電路[6]的主電源輸入端VINl接到主電源[I]、備份電源輸入端VIN2接到備份電源[2]，輸出電源端OUT接到輸出電源[3]，控制信號(hào)輸入端CTRLI接到電源控制電路[5]的控制信號(hào)輸出端CTRL0，所述電源控制電路[5]的電源輸入端VIN3接到備份電源[2]，外部控制信號(hào)輸入端CTRL接到控制信號(hào)[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種備份電源軟接通電路，其特征在于，所述的電源表決電路[6]包括電源表決控制芯片LTC4412、主電源隔離二極管D2、電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3，所述主電源隔離二極管D2的正端連接到主電源輸入端VIN1，負(fù)端接到輸出電源端0UT，電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的柵極G連接到電源表決控制芯片LTC4412的GATE端，電源表決控制芯片LTC4412的SENSE端接到輸出電源端0UT，備份電源輸入端VIN2連接到電源表決控制芯片LTC4412的IN端以及電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2的漏極D，V3的漏極D接到輸出電源端OUT,電源開(kāi)關(guān)PMOS管V2和V3的源極連接到一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種備份電源軟接通電路，其特征在于，所述電源控制電路[5]包括控制NMOS管Vl及與其漏極D連接的輸入上拉電阻R1，R1的另外一端連接到電源輸入端VIN3，控制NMOS管Vl的漏極D連接到控制信號(hào)輸出端CTRL0，控制NMOS管Vl的源極S接地，柵極G連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種備份電源軟接通電路，其特征在于，所述電源控制電路[5]還包括控制信號(hào)輸入電容Cl及電容充電限流電阻R2，在電容充電限流電阻R2的兩端并聯(lián)有串接的電容放電二極管Dl和電容放電電阻R3，其中Cl的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端接地，電容充電限流電阻R2的一端連接到控制NMOS管Vl的柵極G，另一端連接到外部控制信號(hào)輸入端CTRL，電容放電二極管的正極連接到控制NMOS管Vl的柵極G。
專利摘要本實(shí)用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及航空器機(jī)載防護(hù)記錄器獨(dú)立電源中的備份電源軟接通電路，包括電源表決電路6、電源控制電路5。本實(shí)用新型所述的備份電源軟接通電路，用于航空器記錄器獨(dú)立電源，主要是防止備份電源接入記錄器獨(dú)立電源時(shí)，由于負(fù)載阻抗較低，連接器在接觸瞬間出現(xiàn)打火現(xiàn)象，從而影響連接器的接觸性能和壽命。本實(shí)用新型采用具有“理想二極管”功能的集成電路構(gòu)成電源表決電路，外加電源控制電路構(gòu)成。在主電源斷電情況下，接入備份電源時(shí)，不接通備份電源，呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)；主電源上電后，通過(guò)控制信號(hào)控制才接通備份電源供電。
文檔編號(hào)H02J9/06GK202997685SQ201220669379
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者田軍, 熊春海, 馬寶華 申請(qǐng)人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司