[发明专利]一种具有过压浪涌功能的升压电路

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，主要涉及一种机载电源，尤其涉及用于机载光电稳定平台的具有过压浪涌功能的升压电路。

背景技术

机载光电惯性稳定平台是一种搭载在直升机上用于给飞行员提供清晰外界场景的设备。它用于在白天或夜间低能见度条件下为飞行员提供稳定的外界场景图像；使飞行员通过观察所摄取的视频图像完成白天或夜间低能见度条件下对外界场景的观察。

机载光电惯性稳定平台具有复杂的电源供电控制系统，常态下系统正常工作所需要的供电电源是直流+28V电源，但是飞机供给机载光电惯性稳定平台的电源电压范围在18V-33V范围内，在对机载光电惯性稳定平台的供电低于+27V时，机载光电惯性稳定平台转台运转出现速度低，操控实时性差的缺点。同时由于飞机电源系统需要提供给多种用电系统电源，各个用电系统的工作负载种类不同、开关状态随机，这就随机产生了高于正常电源电压的过压浪涌；浪涌电压是机载直流电源自身调节及调压器的校正作用所引起的某一特性偏离受控稳态值的变化；由于光电稳定平台的直流变换电源大都要求在电源稳态供电范围18V-33V之间正常工作，而机载直流电源的瞬态浪涌电压值远远超出了其稳态电压范围，这势必对机载光电惯性稳定平台的用电设备造成损坏。

同时，飞机在高空飞行时，由于高度增加，气温降低，必然导致机载光电惯性稳定平台中的伺服电机等结构件摩擦力矩增大，而由于机上电源供电范围在18V-33V之间，其中供电电压低于28V时会导致机载光电惯性稳定平台运动缓慢，效率降低的现象，不能满足机载光电惯性稳定平台机动性强的需要。这就需要研制一种具有浪涌抑制功能的升压电路才能够驱动机载光电惯性稳定平台正常运行。

目前，国内机载光电稳定平台普遍选用分压电路、光电耦合器、金属氧化物半导体场效应晶体管组成的浪涌抑制电路；采用第一电压采样电路、第二电压采样电路和控制器组成的升压电路，但是这种做法存在以下几点问题，1.这种浪涌抑制电路使用NMOS管，浪涌电路输出控制端要连接在地线上，无法在后端加载升压电路,导致在恶劣条件下不能驱动机载光电惯性稳定平台正常运行；2.这种升压电路由于涉及器件多，电路复杂，不能满足机载设备电磁兼容性和小型化、重量轻的各项要求。

发明内容

针对机载光电惯性稳定平台出现的问题，本发明提出了一种具有过压浪涌功能的升压电路，主要由浪涌抑制电路和升压电路两部分组成。浪涌抑制电路主要将飞机供电电源出现的浪涌电压降低到后级电路能接受的+33V；升压电路是将飞机正常供电电源中低于+27V的电源升高到优化伺服系统动态性能能够接受的电压值，在飞机供电电源电压高于+27V小于+33V时，电源不经过升压电路，直接输出到后端电路满足系统工作。

本发明的技术方案为：

所述一种具有过压浪涌功能的升压电路，其特征在于：包括浪涌抑制电路和升压电路；

所述浪涌抑制电路由第一滤波电路、输入稳压电路，分压电路，反馈电路，输出稳压电路，场效应晶体管Q3以及第二滤波电路组成；

电容C1构成第一滤波电路，稳压管D1和电阻R5组成输入稳压电路，电阻R4和电阻R5组成分压电路，半导体晶体管Q1、Q2以及电阻R1、R2构成反馈电路，稳压管D2和电阻R6组成输出稳压电路，电容C2构成第二滤波电路；

反馈电路作为浪涌抑制电路的输入端，第二滤波电路作为浪涌抑制电路的输出端；

机上电路输入正极同时接晶体管Q2的射极、稳压管D1的负极、分压电阻R4的第一端、场效应管Q3的源极；输入地接晶体管Q1的射极，分压电阻R5的第二端，电阻R6的第二端；电阻R1的第二端、电阻R2的第一端和晶体管Q2的基极互接，晶体管Q2的集电极和稳压管D1的正极、分压电阻R4的第二端、电阻R5的第一端、场效应管Q3的栅极互接，电阻R2的第二端和晶体管Q1的集电极互接，晶体管Q1的基极和电阻R3第一端相接，电阻R3的第二端和稳压管D2的正极，电阻R6的第一端互接；

所述升压电路包括线性预稳压电路、升压控制器U1、场效应管Q5、储能电感L1、隔离二极管D4；

线性预稳压电路由限流电阻R12，基极电阻R11，稳压二极管D3，晶体管Q4组成；

电阻R11、R12的第一端接升压电路输入正极，电阻R12的第二端接晶体管Q4的集电极，电阻R11的第二端接稳压管D3的阴极和晶体管Q4基极，稳压管D3的阳极与滤波电容C6的第二端相接并连接至地，晶体管Q4的发射极并联在滤波电容C6的第一端，并接在升压控制器U1的VCC脚；