一種彈載遙測系統電源管理器的製造方法

2023-10-31 00:49:52

一種彈載遙測系統電源管理器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種彈載遙測系統電源管理器，包括DC/DC電源變換功能單元、大容量儲能功能單元、短路保護功能單元、防尖峰電壓功能單元及濾波功能單元；DC/DC電源變換功能單元採用輸入電壓寬覆蓋範圍集成電源模塊；將大容量儲能電容兩端並聯設置在DC/DC電源模塊的輸入端和輸出端；短路保護功能電源採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體；防尖峰電壓功能單元採用一電阻、一穩壓二極體和一電容組成的RDC尖峰電壓吸收電路；濾波功能單元採用電容加電感器組成的濾波電路。彈載遙測系統取消遙測電池供電，使得彈載電源在各種故障狀態下，電源管理器照常提供一定時間的正常電源給遙測系統供電，極大地降低了產品的維護成本，測試成本及空間成本。
【專利說明】一種彈載遙測系統電源管理器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種彈上設備的供電技術，適用於彈載遙測系統的供電電源處理，具體的說是涉及一種用於彈載遙測系統的電源管理器。

【背景技術】
[0002]彈載遙測系統是作為第三方對飛彈其他系統的各種參數進行採集記錄，起到協助產品性能分析和系統故障診斷的作用，因此要對供電電源做特別考慮，其要求為，當飛彈其他系統電源故障時遙測能記錄到該故障點。實際為，飛彈供電電源故障時，遙測電源正常。而以往技術為:考慮到如果遙測系統直接用彈載電源直接供電，會存在彈載電源故障而導致遙測系統無法正常工作的隱患，故設計中以往技術一般採用獨立的遙測電池專為產品上遙測系統供電。
[0003]現階段遙測電池應用於我國絕大多數機載發射型號遙測產品。現階段或未來更長時間遙測電池一般都是採用鋰離子電池組，鋰離子蓄電池需經常充電維護。且在使用中，輸出電壓低於額定電壓就需進行充電。相應的需配置一套電池組專用充放電設備，定期對遙測電池進行充電、維護。同時，在產品使用中還需配套遙測電池開關及供電電纜一套，增加了設備成本、維護成本及人工成本。
[0004]因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。
實用新型內容
[0005]針對上述問題，基於遙測系統單獨供電使用維護成本及設計成本考慮，取消遙測電池，從使用彈載電源直接對遙測系統進行供電方面考慮，並對彈上電源進行優化處理，本實用新型提供一種彈載遙測系統電源管理器，使彈載遙測系統能在彈上電源故障時仍能進行一定時間的數據採集，使得遙測系統照常發揮作用。
[0006]為解決本實用新型的技術問題，本實用新型採用的技術方案是:
[0007]飛彈內各用電設備一般要符合以下供電特性:
[0008]I)穩態工作特性
[0009]標稱電壓28V，電壓範圍18V?36V。
[0010]2)瞬態電壓特性
[0011]過壓50V/12.5ms正常工作、50V/50ms不損壞設備；18V/15ms正常工作，斷電7s後20V上電設備不損壞。
[0012]3)瞬斷特性
[0013]按GJB1188A-1999要求瞬斷200 μ s不中斷工作。
[0014]4)應急供電特性
[0015]應急工作供電電壓為18V?29V，設備正常工作。
[0016]5)轉換工作特性
[0017]正常電壓至0V/50ms轉換後，設備正常工作。
[0018]6)尖峰電壓特性
[0019]按GJB151A-1997中CS106空軍飛機要求，200V/0.15 μ S，用電設備在該尖峰電壓下應正常工作，同時工作時不能產生超出該要求的尖峰電壓。
[0020]目前現有遙測系統理論上滿足上述電源品質要求，穩態工作特性、瞬態電壓特性、瞬斷特性、應急供電特性、轉換工作特性及尖峰電壓特性。
[0021]但該特性的滿足也適用於其他彈上電子設備，因此無法滿足在用彈上供電的情況下，遙測系統能正常的採集彈上電源故障點狀態。
[0022]產品上遙測系統是用來採集回收產品上的各種參數，記錄故障點用，產品故障點在這裡分為兩種，一種為系統內部故障，第二種為彈上供電電源故障，如果只是系統內部故障，採用產品上電源直接供電遙測系統可正常記錄故障點。如果是第二種故障，產品上電源故障，既然是故障就是超出供電要求範圍，導致產品子系統用電設備部分故障或完全故障。
[0023]綜上所述，通過一種彈載遙測系統電源管理器在彈上電源超出供電要求範圍時繼續能工作一段時間，為實現該功能，該電源管理器包括DC/DC電源變換功能單元、大容量儲能功能單元、短路保護功能單元、防尖峰電壓功能單元及濾波功能單元。
[0024]所述DC/DC電源變換功能單元採用輸入電壓寬覆蓋範圍集成電源模塊；
[0025]所述大容量儲能功能單元採用大容量儲能電容，大容量儲能電容兩端並聯設置在DC/DC電源模塊的輸入端和輸出端；
[0026]所述短路保護功能電源採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體；
[0027]所述防尖峰電壓功能單元採用一個電阻、一個穩壓二極體和一個電容組成的RDC尖峰電壓吸收電路；
[0028]所述濾波功能單元採用電容加電感器組成的濾波電路。
[0029]進一步的，所述RDC尖峰電壓吸收電路中，電阻與穩壓二極體並聯後與電容連接。
[0030]進一步的，所述濾波功能單元包括共模電感及在一次電源地及二次電源地間加入兩電容器。
[0031]DC/DC電源變換功能單元採用輸入電壓寬覆蓋範圍電源模塊，使得滿足飛彈電源超出電源特性範圍、及過壓、欠壓情況下、遙測系統照常工作；所述大容量儲能功能單元採用大容量儲能電容，使得滿足飛彈供電電源短路或短路情況下、遙測系統通過電容放電，繼續供電一段時間，使得記錄故障點；所述短路保護功能電源採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體，使得在彈載系統短路或遙測系統短路時，不會互相影響，並前提供供電電源反接保護；防尖峰電壓功能單元採用RDC尖峰電壓吸收電路，使得瞬態高電壓脈衝得到吸收。通過本實用新型的各功能單元的組合利用，可達到外部電源品質超出飛彈用電設備供電特性時，達到在供電各種故障情況下，彈載遙測系統依然能多工作一段時間，以很好的記錄該故障點情況。
[0032]本實用新型的有益效果:彈載遙測系統取消利用遙測電池供電方式，通過遙測系統電源管理器對彈載電源進行優化處理設計，使得彈載電源在各種故障狀態下，電源管理器照常提供一定時間的正常電源給遙測系統供電，該電源管理器的使用極大地降低了產品的維護成本，測試成本及空間成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的電路圖。

【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。以下實施例僅用於說明本實用新型，不用來限制本實用新型的保護範圍。
[0035]參考圖1，本實用新型的一種彈載遙測系統電源管理器，它包括DC/DC電源變換功能單元、大容量儲能功能單元、短路保護功能單元、防尖峰電壓功能單元及濾波功能單元。
[0036]具體參考圖1電路圖，DC/DC電源變換功能單元採用輸入電壓寬覆蓋範圍集成電源模塊一DC/DC電源模塊；大容量儲能功能單元採用大容量儲能電容，DC/DC電源模塊的+Vin端、-Vin端連接電容C2和C3的並聯電路，DC/DC電源模塊的+Vo端、-Vo端先與電感T2連接，電感T2再與電容C4和C5的並聯電路連接；短路保護功能電源採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體；防尖峰電壓功能單元採用一個電阻R1、一個穩壓二極體Dl和一個電容ClO組成的RDC尖峰電壓吸收電路，電阻Rl與穩壓二極體Dl並聯後與電容ClO連接；濾波功能單元採用電容加電感器組成的濾波電路，包括共模電感T1\T2及在一次電源地及二次電源地間加入CY1\CY2兩電容器。
[0037]遙測系統供電電源參照飛機內各分系統供電特性可得，彈載遙測系統需滿足以下參數:
[0038]a)穩態特性超出18?36V ；
[0039]b)耐過壓能力超出50V ；
[0040]c)耐瞬斷超過200 μ s ;
[0041]d)耐尖峰 200V/0.15 μ s ;
[0042]e)耐電源基本濾波能力。
[0043]本實用新型的電源管理器採用電源輸入範圍為9?72V的DC/DC電源模塊，使得滿足飛彈電源超出電源特性範圍、及過壓50V、欠壓情況下、遙測系統照常工作；
[0044]本實用新型的電源管理器採用33000yF大容量儲能電容，以取消遙測電池的遙測設備方案為例:正常供電+28V，最低輸入電壓為9V，設備功率為50W。儲能電容為33000 μ F，當設備突然斷電，能維持正常工作的時間T為:0.23s，遠遠超出耐瞬斷200 μ s要求，使得滿足飛彈供電電源短路或斷路情況下，遙測系統通過電容放電，繼續供電一段時間，使得記錄故障點，在使用時串聯一個保護電阻，保護電阻同時與一個快速開關二極體並聯，在充電時，二極體不導通，充電電流通過保護電阻向電容器充電，避免了大電流或浪湧電壓對電容器造成損傷。在放電時，二極體導通，放電電流通過二極體迅速放電，可保證電容器大電流放電；
[0045]本實用新型的電源管理器採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體，使得在彈載系統短路或遙測系統超出額定電流3倍或短路時，不會互相影響，並前提供供電電源反接保護，並通過儲能電容放電記錄該故障點；
[0046]本實用新型的電源管理器採用並在28V輸入電源端加入一個RDC尖峰電壓吸收電路，再加一個齊納二極體。通過該方式可增加電源品質範圍。使得其他電子設備因電源故障的情況下，遙測系統依然能夠記錄下故障點。
[0047]本實用新型的電源管理器採用在電源輸入及輸出端加上如附圖1中T1\T2所示共模電感及在一次電源地及二次電源地間加入CY1\CY2電容器，該方式可較好的濾除電源輸入端的共模及地噪聲幹擾，並在電源輸入及輸出端並聯低ESR電容器，可很好的濾除電源紋波噪聲。
【權利要求】
1.一種彈載遙測系統電源管理器，其特徵在於:它包括0(:/0(:電源變換功能單元、大容量儲能功能單元、短路保護功能單元、防尖峰電壓功能單元及濾波功能單元； 所述0(:/0(:電源變換功能單元採用輸入電壓寬覆蓋範圍集成電源模塊； 所述大容量儲能功能單元採用大容量儲能電容，大容量儲能電容兩端並聯設置在此/00電源模塊的輸入端和輸出端； 所述短路保護功能電源採用在電源輸入前段安裝保險絲及保護二極體； 所述防尖峰電壓功能單元採用一個電阻、一個穩壓二極體和一個電容組成的80(:尖峰電壓吸收電路； 所述濾波功能單元採用電容加電感器組成的濾波電路。
2.根據權利要求1所述的一種彈載遙測系統電源管理器，其特徵在於:所述80(:尖峰電壓吸收電路中，電阻與穩壓二極體並聯後與電容連接。
3.根據權利要求1所述的一種彈載遙測系統電源管理器，其特徵在於:所述濾波功能單元包括共模電感及在一次電源地及二次電源地間加入兩電容器。
【文檔編號】H02J7/00GK204205671SQ201420720466
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】馬文超, 熊瓊, 張玉新, 李科連, 唐旭, 周曦, 趙廣超, 王先發, 王兵, 袁飛馬, 田海寶 申請人:江西洪都航空工業集團有限責任公司