[发明专利]一种适用于海底观测网络恒压中继器或分支器的供电装置

说明书

本发明公开了一种适用于海底观测网络恒压中继器或分支器的供电装置，所述装置包括输入滤波电路、启动电源电路、CV‑CV串联开关主电路和负载滤波电路；直流高压接于所述输入滤波电路的两端，所述启动电源电路和CV‑CV串联开关主电路并联在输入滤波电路的输出端；所述CV‑CV串联开关主电路的输入端连接输入滤波电路两端，输出端连接负载滤波电路；高压经过输入滤波电路滤波后送到启动电源电路，启动电源电路产生一个启动电压来触发CV‑CV串联开关主电路，所述CV‑CV串联开关主电路将高压变换为低压，经过负载滤波电路输送到负载。本发明的装置支持较宽的电压输入范围，转换效率高达90％，有效降低功率损耗；而且该装置结构简单，冗余度高且体积小，可靠性高。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种适用于海底观测网络的恒压中继放大器的电能供给装置。

背景技术

海底观测网由岸基站、海底光电缆、水下主基站、海底传感观测设备等组成，由岸基站远供电源通过海底光电缆为水下主基站供电，水下主基站将高压电转换为低压电为海底传感设备供电，观测设备将数据通过主基站汇聚转换为光信号再经由光电缆传输到岸基站，实现实时、连续、全天候、原位、长期序列海底观测。

随着海缆长度增加光信号传输衰减增大，因此须采用有源中继放大器对光信号进行中继放大。中继放大器由激光泵浦和电能供给电路组成，中继放大的激光泵浦所需的电能功率通常在数十瓦范围，但可靠性需要极高。远程供电系统根据供配电方式分为恒压和恒流两种制式。恒流供电主要应用于国际跨洋海底通信网络，即其有源中继放大器的电能供给电路为恒流转换电路。而对于海底观测网络而言，由于海底传感观测设备所需功率大、扩展性要求高，采用恒压供电制式较多，如美国的RSN、加拿大的NEPTUNE海底观测网络。在恒压供电系统中，适用于中继放大器的恒压电能转换电路限于尺寸、可靠性的要求以及国外的技术封锁，尚无公开资料可借鉴。传统的恒压转换电路，如输入稳压管与电阻串联等线性电源方案(如图1和图2所示)，多模块串并联的方式实现分压与变换，虽冗余度高，但转换效率低且设备复杂、体积较大而难以应用。

针对海底观测网络中恒压中继器所需的低功率、高压转低压电路，现有高压转低压变换器存在效率低、可靠性差、体积大等诸多亟待解决的问题，有必要设计一种高可靠性、高效率、小体积的高压转低压变换装置。

发明内容

本发明的目的在于克服目前海底观测网络中恒压中继器的供电装置存在的上述缺陷，提供了一种海底观测网络的恒压中继器或分支器的供电装置，该装置具有体积小、可靠性高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种海底观测网络的恒压中继器或分支器的供电装置，所述供电装置包括输入滤波电路、启动电源电路、CV-CV串联开关主电路

直流高压接于所述输入滤波电路的两端，所述启动电源电路和CV-CV串联开关主电路并联在输入滤波电路的输出端；所述CV-CV串联开关主电路的输入端连接输入滤波电路两端，输出端连接负载滤波电路；

高压经过输入滤波电路滤波后送到启动电源电路，启动电源电路产生一个启动电压来触发CV-CV串联开关主电路，所述CV-CV串联开关主电路将高压变换为低压，经过负载滤波电路输送到负载。

作为上述装置的一种改进，所述装置还包括：输入过压欠压保护电路，用于实现对变换器的输入电压保护；所述输入过压欠压保护电路并联在启动电源电路和CV-CV串联开关主电路之间；所述输入过压欠压保护电路包括：采样电阻、参考基准电源和控制器。

作为上述装置的一种改进，所述输入滤波电路为LC滤波电路。

作为上述装置的一种改进，所述启动电源电路包括启动电阻R1、输入电容C2、稳压二极管D1和DC-DC转换器；所述启动电阻R1与输入电容C2串联，所述输入电容C2与稳压二极管D1和DC-DC转换器并联，所述启动电源用于启动阶段给整个变换器进行供电。