一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统的制作方法

本发明涉及属于电源技术领域，具体涉及一种双模块并联输出电源系统。

背景技术：

相控阵体制雷达的出现和快速成长，已经成为当前雷达的主流发展方向，相控阵雷达相比于相参体制雷达，发射功率大、射程远、工作周期长、功率管理要求高，因此对电源系统的设计也提出了更加严苛的要求。传统的相参体制雷达，作用距离较短，雷达待机工作，电源输出功率较小，工作时间短，能够满足性能要求；而相控阵体制雷达作用距离长，功率大，电源系统全部上电待机工作，整个工作周期内待机功耗大，发热量大，对电池系统功率容量要求更大。因此，在需要对雷达电源系统进行休眠控制，以保证雷达的功率需求。

技术实现要素：

本发明需解决的技术问题是提供一种双模块并联输出电源系统，可根据雷达任务，选择休眠段和工作段区分上电的模式。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种双模块并联输出电源系统，采取技术方案如下：

包括模块a、模块b、通断控制电路和防倒灌电路，所述模块a为雷达正常工作时提供输入电源，模块b为雷达休眠时提供输入电源；所述防倒灌电路防止模块a和模块b并联输出时互相倒灌电压；所述通断控制电路，由信号处理分机中的fpga可编程逻辑控制器对模块a和模块b的输出进行控制，根据雷达工作流程选择关闭其中一路电源输出。

近一步，所述模块a包括第一输入滤波电路、第一dc-dc变换电路、第一输出滤波电路、第一调压电路，所述第一输入滤波电路对输入电源进行滤波，包括∏型差模滤波电路和共模滤波电路，其中∏型滤波电路滤除输入电源中的差模噪声，共模滤波电路由共模电感和去藕电容滤除高频噪声；所述第一dc-dc变换电路对输入滤波后的电源进行电压转换，包括一个较大功率的半砖或全砖模块，电路内部设计有防倒灌功能电路；所述调压电路对第一dc-dc变换电路的输出电压进行调整；所述输出滤波电路将第一dc-dc变换电路变换后的电源经过滤波后提供给雷达。

所述模块b包括第二输入滤波电路、第二dc-dc变换电路、第二输出滤波电路、第二调压电路,所述模块b和模块a各电路功能相同，区别在于所述第二dc-dc变换电路由一个较小功率的电源模块组成。

近一步，在所述防倒灌电路位于模块b输出端，由两只肖特基二极管并联实现。

近一步，所述通断控制电路采用光耦隔离设计，或通过ttl的高低电平变换，控制电源模块的on/off通断控制端子，根据雷达任务需求控制模块a、模块b的开通和关断。

为了实现雷达电源系统的小型化、模块化和集成化设计，便于其在相控阵雷达中的全面适用，本发明提供一种可根据雷达任务需求进行主辅功率切换的电源系统，基于压差控制的双模块并联电源系统，将雷达上信号处理分机和电源分机有机结合在一起，结合信号处理分机软硬件编程控制技术对电源分机进行供电切换控制，以有效的降低雷达工作周期内电源系统的发热和功率损耗，增加电源的利用效率，满足相控阵雷达对电源系统的要求。

附图说明

图1是本发明双模块并联输出电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1，本发明一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，包括模块a、模块b、通断控制电路和防倒灌电路，所述模块a为雷达正常工作时提供输入电源，模块b为雷达提供休眠时的功率需求。

所述模块a包括输入滤波电路1、dc-dc变换电路1、输出滤波电路1、调压电路1，所述输入滤波电路1对输入电源进行滤波，由∏型差模滤波电路和共模滤波电路组成，其中∏型滤波电路主要滤除输入电源中的差模噪声，共模滤波电路主要由共模电感和去藕电容滤除高频噪声，使输入电源品质满足使用要求；所述dc-dc变换电路1对输入滤波后的电源进行电压转换，由一个较大功率的半砖或全砖模块组成，模块内部设计有防倒灌功能电路；所述调压电路由电阻器组成，对dc-dc变换电路1的输出电压进行调整；所述输出滤波电路由lc滤波电路组成，将dc-dc变换电路1变换后的电源经过滤波后提供给雷达，以保证输出电源的品质满足要求。

所述模块b和模块a各电路功能相同，区别在于模块b中dc-dc变换电路2由一个较小功率的电源模块组成，主要为雷达提供休眠时的功率需求

所述防倒灌电路由肖特基二极管组成，防止模块a和模块b并联输出时互相倒灌电压。

所述通断控制电路，由信号处理分机中的fpga可编程逻辑控制器对模块a和模块b的输出进行控制，可以根据雷达工作流程选择关闭其中一路电源输出。

所述输入滤波电路1和输入滤波电路2的主要器件为spi系列的差模电感、thh系列的共模电感、thcl系列的储能钽电容器和ct41系列的磁介电容器，器件的选取主要根据输入电压、电流进行降额。其中钽电容器与差模电感和磁介电容器三者组成∏型滤波电路，对输入电源中的差模噪声进行滤波；共模电感与ct41系列的高压去耦电容组成共模滤波电路，对输入电源高频噪声和空间耦合干扰进行滤波；通过两极滤波效应使输入电源品质满足使用要求，让电源系统能够符合电磁兼容性要求。

所述dc-dc变换电路1主要由上海军陶电源设备有限公司生产的hb系列模块或synqor公司生产的mcots系列hz半砖模块组成，模块集成设计有大功率电源变换、通断控制、过压过流保护、温度保护等功能，集成度高、功率密度大、效率高，通过简单的外围电路配套即可满足电源系统的使用要求。

所述dc-dc变换电路2主要由上海军陶电源设备有限公司生产的sa系列模块或synqor公司生产的mcots系列sm模块组成，模块集成设计有电源变换、通断控制、过压过流保护、温度保护等功能，集成度高、功率密度大、效率高、空载功耗小，通过简单的外围电路配套即可满足电源系统的使用要求。

所述输出滤波电路1和输出滤波电路2主要由spi系列的差模电感和两只大容量表贴钽电容、两只小容量磁介电容器组成，作为传统的lc差模滤波电路，主要将dc-dc电源模块产生的开关噪声进行滤波，以保证输出电源品质满足使用要求。

为了保证两只不同系列不同型号不具备并联均流能力的电源模块能够并联输出，需要在自身不具备防倒灌功能的休眠电源输出端增加防倒灌电路，使用两只型号为2dk580su(smd-0.1)的肖特基二极管并联实现防倒灌功能，即增加电路的可靠性，又满足了电路降额设计要求。

调压电路仅在模块输出端利用两只电阻器即可实现模块的升降压功能，根据不同型号电源模块的调压计算公式，按照需要调整的电压值计算所需要的电阻值，调压范围一般覆盖-10％～+10％。

所述通断控制电路采用光耦隔离设计，也可以采用较为复杂的电源功率管理技术，通过ttl的高低电平变换，控制电源模块的on/off通断控制端子，根据雷达任务需求控制模块a、模块b的开通和关断。

上述仅为本发明的一种实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本专利技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，其特征在于，包括模块a、模块b、通断控制电路和防倒灌电路，所述模块a为雷达正常工作时提供输入电源，模块b为雷达休眠时提供输入电源；所述防倒灌电路防止模块a和模块b并联输出时互相倒灌电压；所述通断控制电路，由信号处理分机中的fpga可编程逻辑控制器对模块a和模块b的输出进行控制，根据雷达工作流程选择关闭其中一路电源输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，其特征在于，

所述模块a包括第一输入滤波电路、第一dc-dc变换电路、第一输出滤波电路、第一调压电路，所述第一输入滤波电路对输入电源进行滤波，包括∏型差模滤波电路和共模滤波电路，其中∏型滤波电路滤除输入电源中的差模噪声，共模滤波电路由共模电感和去藕电容滤除高频噪声；所述第一dc-dc变换电路对输入滤波后的电源进行电压转换，包括一个较大功率的半砖或全砖模块，电路内部设计有防倒灌功能电路；所述调压电路对第一dc-dc变换电路的输出电压进行调整；所述输出滤波电路将第一dc-dc变换电路变换后的电源经过滤波后提供给雷达。

3.根据权利要求2所述的一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，其特征在于，所述模块b包括第二输入滤波电路、第二dc-dc变换电路、第二输出滤波电路、第二调压电路,

所述模块b和模块a各电路功能相同，区别在于所述第二dc-dc变换电路由一个较小功率的电源模块组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，其特征在于，在所述防倒灌电路位于模块b输出端，由两只肖特基二极管并联实现。

5.根据权利要求1所述的一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，其特征在于，所述通断控制电路采用光耦隔离设计，或通过ttl的高低电平变换，控制电源模块的on/off通断控制端子，根据雷达任务需求控制模块a、模块b的开通和关断。

技术总结
本发明公开了一种基于压差控制的双模块并联输出电源系统，包括模块A、模块B、通断控制电路和防倒灌电路，所述模块A为雷达正常工作时提供输入电源，模块B为雷达休眠时提供输入电源；所述防倒灌电路防止模块A和模块B并联输出时互相倒灌电压；所述通断控制电路，由信号处理分机中的FPGA可编程逻辑控制器对模块A和模块B的输出进行控制，根据雷达工作流程选择关闭其中一路电源输出。本发明提供一种可根据雷达任务需求进行主辅功率切换的电源系统，以有效的降低雷达工作周期内电源系统的发热和功率损耗，增加电源的利用效率，满足相控阵雷达对电源系统的要求。

技术研发人员：邓云飞;刘影;程云刚;肖春俊;周旺军
受保护的技术使用者：北京华航无线电测量研究所
技术研发日：2018.12.17
技术公布日：2020.06.23