[发明专利]一种二次电源系统和供电设备

说明书

技术领域

本发明涉及负载设备供电技术领域，具体地，涉及一种二次电源系统和供电设备。

背景技术

飞机机载设备供电分为交流和直流两种类型。对于飞机机载设备的直流供电，通常通过设计二次电源系统来实现。

不同机载设备二次电源系统的设计差异很大。如图1所示为一种采用直流28V电源供电的飞机机载设备的二次电源系统的原理框图。主电路包括熔断器5、滤波器6、变换器7等。熔断器5的作用是提供安全保护，在一次电源电路过压或后级负载电路出现短路等异常情况而导致输入电流急剧增大时，熔断器5断开以保证一次电源电路以及变换器7和后级负载电路的安全。滤波器6用于抑制来自一次电源的干扰，同时防止二次电源系统产生的干扰对一次电源造成污染。变换器7是二次电源系统的核心，它将从一次电源输入的28V直流电转换为飞机机载设备所需要的二次电源，如：电压为12V、5V、3.3V、1.5V等的各种直流电源。

上述的二次电源系统中，变换器的具体设计电路如图2所示。将来自一次电源的28V直流电经熔断器和滤波器接至变换器，为了满足GJB181-86标准中耐过压浪涌要求，变换器中的输入滤波电容(如C1和C2)，电源控制芯片(如TPS5450)等元件的耐压均需大于80V，较高的耐压造成元件选型困难，元件体积增大，成本增加。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种二次电源系统和供电设备。该二次电源系统通过设置过欠压保护电路，使其在满足国标标准中耐过压浪涌要求的前提下，变换器电路中的部分元件耐压得以大大降低，从而增加了变换器电路中元件选型的灵活性，并能使可选择元件的体积大大减小。

本发明提供一种二次电源系统，用于为负载设备提供电源，包括熔断器电路、滤波器电路和变换器电路，还包括过欠压保护电路，所述熔断器电路、所述滤波器电路、所述过欠压保护电路和所述变换器电路依次串联连接；

所述熔断器电路用于在输入端接入一次电源，并在所述一次电源或连接于其输出端的后级电路出现过流时切断输出至后级电路的供电；

所述滤波器电路用于抑制所述一次电源的噪声对所述二次电源系统造成的影响，同时防止所述二次电源系统产生的干扰反串入所述一次电源；

所述过欠压保护电路用于在所述一次电源供电出现过压或欠压时，切断输出至所述变换器电路的供电；

所述变换器电路用于将所述一次电源转换为所述负载设备所需要的二次电源。

优选地，所述过欠压保护电路包括相互连接的集成子电路和外围子电路，所述集成子电路包括过压取样端、欠压取样端和栅极驱动端，所述外围子电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和开关管，所述开关管包括栅极、第一极和第二极；

所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)依次串联连接，所述第一电阻(R1)的未经串联连接的一端为串联连接的所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的第一端，所述第一端与所述滤波器电路的输出端连接，所述第三电阻(R3)的未经串联连接的一端为串联连接的所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的第二端，所述第二端接地；

所述集成子电路的欠压取样端与所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)的连接点连接，所述集成子电路的过压取样端与所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的连接点连接；

所述开关管的栅极与所述集成子电路的栅极驱动端连接，所述开关管的第一极与所述滤波器电路的输出端连接，所述开关管的第二极作为所述过欠压保护电路的输出端。

优选地，所述二次电源系统的过压阈值＝[(R1+R2)×(2.5V/R3-21μA)]+2.5V，所述二次电源系统的欠压阈值＝2.5V+[R1×(21μA+2.5V/(R2+R3))],所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的阻值都能进行调节。

优选地，所述外围子电路还包括第四电阻，所述集成子电路还包括过电源输入端和过流取样端，所述第四电阻的第一端与所述滤波器电路的输出端和所述集成子电路的电源输入端连接，所述第四电阻的第二端与所述开关管的第一极和所述集成子电路的过流取样端连接。

优选地，所述开关管采用MOS管，所述集成子电路采用LM5069。

优选地，所述熔断器电路的额定熔断电流为连接于其输出端的后级电路的额定工作电流的两倍。