一種彈載記錄設(shè)備備份電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種彈載記錄設(shè)備備份電源，在飛機(jī)28V電源正端1和備份電源24V輸出正端11之間正向連接有二極管5，飛機(jī)28V電源正端1與充電DC/DC變換器3輸入端相連，充電DC-DC變換器3輸出端通過二極管4和充電限流電阻7與儲能電容8正端相連，儲能電容8正端通過二極管6與放電DC/DC變換器9的輸入端相連。本實用新型采用電容儲能，相比鋰電池儲能電源，耐高低溫特性好，提高了系統(tǒng)可靠性；達(dá)到相同電容量所需體積和質(zhì)量小，有利于導(dǎo)彈減重設(shè)計；無需執(zhí)行任務(wù)前充電，只要導(dǎo)彈掛接在飛機(jī)上之后，靠飛機(jī)電源供電即可對儲能電容充電，減少執(zhí)行任務(wù)準(zhǔn)備時間，提高了作戰(zhàn)效率。
【專利說明】一種彈載記錄設(shè)備備份電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種彈載記錄設(shè)備備份電源。
【背景技術(shù)】
[0002]在導(dǎo)彈脫離飛機(jī)后，彈載記錄設(shè)備無法從飛機(jī)獲取電源，所以，需要獨立電源繼續(xù)為彈載記錄設(shè)備提供28V、20W的直流電源，至少維持800秒。同時，彈載記錄設(shè)備獨立電源也需要有備份電源支持，以提高系統(tǒng)可靠性。彈載記錄設(shè)備備份電源通常采用鋰電池供電，然而鋰電池針對彈載記錄設(shè)備應(yīng)用有如下缺點:耐高低溫性能較差，對于彈載惡劣環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)，可靠性低；重量較大，對于導(dǎo)彈減重設(shè)計有不利影響；必須在執(zhí)行任務(wù)前在地面充電，延長了任務(wù)準(zhǔn)備時間，降低了作戰(zhàn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了解決目前彈載記錄設(shè)備備份電源可靠性低、重量大、執(zhí)行任務(wù)前需充電的缺點，本實用新型提供一種可靠性高、重量小、無需執(zhí)行任務(wù)前充電的彈載記錄設(shè)備備份電源。
[0004]技術(shù)方案:一種彈載記錄設(shè)備備份電源，在飛機(jī)28V電源正端I和備份電源24V輸出正端11之間正向連接有二極管5，飛機(jī)28V電源正端I與充電DC/DC變換器3輸入端相連，充電DC-DC變換器3輸出端通過二極管4和充電限流電阻7與儲能電容8正端相連，儲能電容8正端通過二極管6與放電DC/DC變換器9的輸入端相連，儲能電容8的負(fù)端與飛機(jī)28V電源地2和備 份電源24V輸出地12相連，放電DC/DC變換器9的輸出端通過二極管10與備份電源24V輸出正端11相連。
[0005]所述儲能電容8選用400F、2.7V的超級電容，5個超級電容串聯(lián)為一組，3組并聯(lián)--? 。
[0006]所述充電DC/DC變換器3選用輸出電壓為13.5V的降壓DC/DC變換器。
[0007]所述充電限流電阻7的阻值為3~5 Ω。
[0008]所述放電DC/DC變換器9選用輸入電壓范圍為1.8V~28V，輸出電壓為24V的升壓DC/DC變換器。
[0009]有益效果:本實用新型采用電容儲能，相比鋰電池儲能電源，耐高低溫特性好，提高了系統(tǒng)可靠性；達(dá)到相同電容量所需體積和質(zhì)量小，有利于導(dǎo)彈減重設(shè)計；無需執(zhí)行任務(wù)前充電，只要導(dǎo)彈掛接在飛機(jī)上之后，靠飛機(jī)電源供電即可對儲能電容充電，減少執(zhí)行任務(wù)準(zhǔn)備時間，提聞了作戰(zhàn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型原理框圖。
【具體實施方式】[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請參閱圖1。如圖1所示，一種彈載記錄設(shè)備備份電源，在飛機(jī)28V電源正端I和備份電源24V輸出正端11之間正向連接有二極管5，飛機(jī)28V電源正端I與充電DC/DC變換器3輸入端相連，充電DC-DC變換器3輸出端通過二極管4和充電限流電阻7與儲能電容8正端相連，儲能電容8正端通過二極管6與放電DC/DC變換器9的輸入端相連，儲能電容8的負(fù)端與飛機(jī)28V電源地2和備份電源24V輸出地12相連，放電DC/DC變換器9的輸出端通過二極管10與備份電源24V輸出正端11相連。
[0012]所述儲能電容8選用400F、2.7V的超級電容，5個超級電容串聯(lián)為一組，3組并聯(lián)--? 。
[0013]所述充電DC/DC變換器3選用輸出電壓為13.5V的降壓DC/DC變換器。
[0014]所述充電限流電阻7的阻值為3~5 Ω。
[0015]所述放電DC/DC變換器9選用輸入電壓范圍為1.8V~28V，輸出電壓為24V的升壓DC/DC變換器。
[0016]飛機(jī)28V電源正端I與充電DC-DC變換器3輸入端相連，充電DC-DC變換器3輸出端通過充電限流電阻7與儲能電容8正端相連，儲能電容8正端通過二極管6與放電DC/DC變換器9的輸入端相連，儲能電容8與飛機(jī)28V電源地2和備份電源24V輸出地12相連，放電DC/DC變換器9的輸出端與備份電源24V輸出正端11相連。
[0017]工作原理:儲能電容8，在飛機(jī)28V電源正端I切斷后，為備份電源提供能量供給，由于飛機(jī)要求備份電源必須提供28V、20W的直流電源，并持續(xù)800秒以上。對于20W的備份電源，其輸入電壓為 13.5V時，需要的儲能電容8容量至少為240F。一般的電容器無法滿足需求，因而選用具有使用壽命長、可靠性高、容量大特點的超級電容。單體的超級電容工作電壓最大為2.7V，綜合考慮體積等各種限制因素，選用單體容量400F、工作電壓2.7V的超級電容。以5只超級電容串聯(lián)形成一組80F、13.5V的電容組，再以三組并聯(lián)共15只組成電容量240F、電壓13.5V的儲能電容8。
[0018]充電DC/DC變換器3，位于飛機(jī)28V電源正端I與儲能電容8之間，為儲能電容8進(jìn)行充電。前面說明儲能電容8額定工作電壓為13.5V，所以充電DC/DC變換器3的輸出電壓不能大于13.5V，選取輸出電壓為13.5V±0.2V的降壓DC/DC變換器實現(xiàn)該功能。
[0019]正常情況下，飛機(jī)28V電源正端I 一方面沿二極管5直接為彈載記錄設(shè)備提供電源，一方面通過充電DC/DC變換器3對儲能電容8充電。充電限流電阻7需要限制儲能電容8起始充電電流，同時還要保證一定的充電速度，所以充電限流電阻7選取3~5 Ω。儲能電容8的充電過程中其充電電流按指數(shù)曲線下降，其充電電壓按指數(shù)曲線上升，當(dāng)電容兩端的電壓接近額定工作電壓時，通過充電限流電阻7的電流幾乎等于零，充電過程結(jié)束。
[0020]放電DC/DC變換器9，位于儲能電容8與備份電源輸出24V正端11之間，用于飛機(jī)28V電源正端I輸出電壓低于24V時，依靠儲能電容8為彈載記錄設(shè)備提供24V電源輸出。由于理想的工作電壓確定為13.5V，當(dāng)儲能電容8為彈載記錄設(shè)備提供能量時，其額定電壓從13.5V開始按指數(shù)規(guī)律下降并逐漸趨近于零，所以選擇了輸入電壓范圍為1.8V~28V、額定輸出電壓為24V的升壓式DC/DC變換器作為放電DC/DC變換器9。
[0021]二極管5 (位于飛機(jī)28V電源正端I與備份電源輸出24V正端11之間)與二極管10 (位于備份電源輸出24V正端11與充電DC/DC變換器之間)一起表決，實時選擇飛機(jī)28V電源正端I和放電DC/DC變換器9電壓較高的一端為彈載記錄設(shè)備提供電源。當(dāng)飛機(jī)28V電源正端I撤消后，充電DC/DC變換器3電源沒有輸出，這時，儲能電容8立即通過二極管6向放電DC/DC變換器9供電。這時沿二極管5方向無輸出，而是由放電DC/DC變換器9的輸出通過二極管10向彈載記錄設(shè)備供電。這樣設(shè)計的切換電路保證了飛機(jī)28V電源正端I掉電時，備份電源可以馬上為彈載記錄設(shè)備提供能量供給。
[0022]二極管4，位于儲能電容8與充電DC/DC變換器3之間，作用為防止對儲能電容8充電時電流反向。
[0023]二極管6，位于儲能電容8與放電DC/DC變換器9之間，作用為防止儲能電容8向放電DC/DC變換器提供電源時電流反向。
【權(quán)利要求】
1.一種彈載記錄設(shè)備備份電源，其特征在于，在飛機(jī)28V電源正端[I]和備份電源24V輸出正端[11]之間正向連接有二極管[5]，飛機(jī)28V電源正端[I]與充電DC/DC變換器[3]輸入端相連，充電DC-DC變換器[3]輸出端通過二極管[4]和充電限流電阻[7]與儲能電容[8]正端相連，儲能電容[8]正端通過二極管[6]與放電DC/DC變換器[9]的輸入端相連，儲能電容[8]的負(fù)端與飛機(jī)28V電源地[2]和備份電源24V輸出地[12]相連，放電DC/DC變換器[9]的輸出端通過二極管[10]與備份電源24V輸出正端[11]相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈載記錄設(shè)備備份電源，其特征在于，所述儲能電容[8]選用400F、2.7V的超級電容，[5]個超級電容串聯(lián)為一組，[3]組并聯(lián)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈載記錄設(shè)備備份電源，其特征在于，所述充電DC/DC變換器[3]選用輸出電壓為13.5V的降壓DC/DC變換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈載記錄設(shè)備備份電源，其特征在于，所述充電限流電阻[7]的阻值為3?5Ω。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈載記錄設(shè)備備份電源，其特征在于，所述放電DC/DC變換器[9]選用輸入電壓范圍為1.8V?28V，輸出電壓為24V的升壓DC/DC變換器。
【文檔編號】H02J7/34GK203617769SQ201320783277
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】徐彤, 劉磊, 欒璟明 申請人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司