LDZ10501434全新罗宾康详细介绍

没必要去揣摩别人的想法，
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重庆渝赣铭瑞自动化科技有限公司

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5月5日下午，国产大飞机C919飞成功。中电华星作为的电源模块供应商，曾参与多款高可靠机载电源模块产品设计生产工作，从本期开始中电华星将为大家带来几篇关于机载电源模块产品的设计文章。通过电源联盟平台发表，感谢电源联盟的大力支持！

随着机载电子设备的日益增多和机载系统的复杂性不断提升，使得各电子设备的工作环境更加恶劣。为使各电子设备能可靠工作，标准规定了各电子设备的工作条件。据中电华星电源部相关负责人介绍，对基本的供电来说，GJB181A - 2 0 0 3要求电子设备要能承受尖峰电压和电压浪涌。尖峰电压虽然幅度高，但时间短、能量小，可通过在二次电源中加入压敏电阻、瞬态抑制二极管来吸收。电压浪涌又分为欠压浪涌和过压浪涌，欠压浪涌可能会导致用电设备工作中断，而过压浪涌则有可能对设备造成不可恢复的损伤。通常抑制欠压浪涌的措施是增加储能电容的容量，而对过压浪涌，由于电压高，时间可达几十毫秒，因此实现困难。

据中电华星介绍，目前机载供电系统主要有两个制式的电源，28 V 直流电源和115 V 三相/400 H z交流电源，GJB181A- 2 0 0 3对这两种电源的电压浪涌都有明确的要求。本文中所设计的电压浪涌抑制电路在电路结构上能兼容这两种电源对电压浪涌的要求，且结构简单，体积小，适用于对体积和重量要求较为严格的机载设备中。本文先给出了一般过压浪涌抑制的基本原理，其次讨论了传统电路的局限性，接着分析了本文所设计的过压浪涌抑制电路，后给出了实验结果。

1 GJB181A- 2 0 0 3 电压浪涌指标

GJB181A- 2003对电压浪涌得描述如下。

先机载用电设备在正常稳态电压下供电，然后使输入电压上升到规定电压，后输入电压恢复到稳态电压。对于交流115 V 供电，输入电压上升到180 V ，持续50 ms，对于直流28 V 供电，输入电压上升到80 V ，持续50 ms，要求用电设备在过压浪涌后不发生任何故障。具体如表1 所列。机载设备的浪涌情况与地面供电系统的浪涌情况是不同的。地面供电系统的浪涌是以能量的形式给出，只要在短时间内将多余的能量泄放掉，能对浪涌进行很好的抑制。而机载设备的浪涌是以电压的形式描述且持续时间长，在实际测试中也是采用电压源来对用电设备进行过压浪涌。由于电压源的内阻很小，因此不能使用压敏电阻，瞬态抑制二极管来进行过压浪涌抑制。对于机载设备的过压浪涌通常采用开关管关断的方式来抑制。

表1 G J B 1 8 1 A - 2 0 0 3 电压浪涌指标

2 关断型过压浪涌抑制电路的原理

关断型过压浪涌抑制电路采用分压电阻监视输入电压，并用比较器将与输入电压成比例的电压与一个基准电压进行比较，比较后的脉冲信号用来驱动开关管，电路原理框图及工作波形如图1 所示。当正常稳态工作时，开关管导通，输出电压近似等于输入电压;当过压浪涌到来时，开关管关断，后电路得到保护，通常采用储能电容供电***后电路的正常工作。

这种过压浪涌抑制的方法对于直流28 V 输入具有很好的适用性，不但结构简单且过压门限设置方便。对于交流115 V/400 H z输入，通常的是整流滤波后供给负载使用，这样可以将过压浪涌抑制电路放到整流后进行，如图2 所示。对单相交流115V/400 H z输入，经全波整流后约162 V ，这个电压还需进行直流-直流转换后为基准电压产生模块，比较器和隔离驱动模块供电。这个辅助电源的存在大大增加了系统的体积和重量，也提高了系统的复杂度。

参考文献[1]《一种直流浪涌抑制电路的设计和实现》一文提出的过压浪涌电路如图3 所示，P 沟道MOS管V T 作为电子开关，R05、R06对电源电压进行检测，调整R05、R06的阻值可以设定浪涌保护电压值，其值为

该电路结构简单，且不需要辅助电源，但基准电压为BJT管的基极和发射极的导通电压,常温下导通电压只有0.7 V ，比较电平太低导致该电路易受干扰。再者， BJT管的导通电压随温度变化影响较大，导致分压电阻的比例难以选择。

3 设计的过压浪涌抑制电路

3.1 电路设计与分析

本文所设计的过压浪涌抑制电路主要由齐纳二极管VD1，光耦U1,P 沟道MOS管V T1 i和电阻电容等组成，如图4 所示。齐纳二极管VD1起箝位作用，其箝位电压应大于正常工作电压Uin(nom)，小于过压浪涌电压Uin(ov)。光耦U1起隔离开关的作用，当初的光电二极管导通时，次的开关管导通，反之关断。电阻R1和R2起限流作用，分别用于限制齐纳二极管VD1和光耦初的电流。电阻私和R4 的比例***正常工作电压下P 沟道MOS管VT1导通，输出电压等于输入电压(忽略MOS管导通压降)。

具体工作原理为：当Uin为正常工作电压时，齐纳二极管VD1截止，此时A 点电压UA=Uin，因此光耦U1截止，分压电阻R3和R4***了 P 沟道MOS管VT1导通， U0=Uin;当Uin为过压浪涌时的电压时，齐纳二极管导通， A 点电压为齐纳二极管VD1的箝位电压，光耦U1导通，因此B 点电压UB=Uin， P 沟道MOS管VT1截止， U0=Uci。在发生过压浪涌时将输入和输出断开，***了后电路的正常工作。

3.2 箝位电路设计

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A1A10000432.02M

A1A10000432.30M

A1A10000432.31M

A1A10000432.34M

A1A10000432.53M

A1A10000432.54M

A1A10000432.71M

A1A10000432.72M

A1A10000623.00M

A1A14000461.00

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A1A363549.00M

A1A363628.00M

A1A363662.00M

A1A363662.01M

A1A363818.00M

A1A460A68.23M

A1A461D85.00M

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A5E01708486

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