本实用新型属于一种机载电源模块领域，尤其涉及一种机载电源模块的保持电路。
背景技术：
DC/DC电源模块由于其在重量、体积、功率密度、效率方面有很多优点，已经被广泛的应用于机载、弹载、车载、航空、航天等领域。正常情况下，DC/DC电源模块使用在机载设备上用于给机载系统的备用电路进行供电，当机载上的DC/DC电源模块的输入电压出现跌落或者输入电压失效时，DC/DC电源模块就无法正常工作，不能给机载系统的备用电路进行供电，导致备用电路失效。
目前，参考图1，现有技术中在DC/DC电源模块的输入端根据DC/DC电源模块负载情况及需要备份的时间长短而增加一个大容量的保持电容C1，当输入供电正常时，保持电容储存能量，当输入电压出现异常时，保持电容C1释放能量，给后端的DC/DC电源模块供电，保证备用电路有足够的时间进行备份，但由此将导致保持电容C1的电容容量，增加成本。例如：一个输入功率为85W的DC/DC电源模块，其输入电压范围为16V-40V，正常工作时，DC/DC 电源模块的输入标称电压为28V，要求跌落时间为60ms，则保持电容C1的耐压值要求大于 63V，保持电容C1的容值选择时根据公式C＝2P(T+0.01)/(V12-V22)进行计算C1的容值最少为 22538uf；其中C为所需要的保持电容的电容值；P为DC/DC电源模块的输入功率；T为要求跌落时间,即当输入电压出现跌落或失效时，电源模块的输入电压从V1下降到V2时电源模块可以正常工作时所需要的时间；V1为DC/DC电源模块的输入标称电压，V2为DC/DC电源模块的输入电压范围的下限值。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种机载电源模块的保持电路，保证备用电路有足够的时间进行备份的同时还能够大幅度降低保持电容的电容容量，降低成本。
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型采取的技术方案如下：
一种机载电源模块的保持电路，包括保持模块，所述保持模块通过保持电容与机载电源模块的输入端连接，用于与保持电容在机载电源模块的外部输入电压突变时使得机载电源模块能够为机载系统的备用电路供电；
所述保持模块包括升压电路、输入电压监测电路和逻辑控制电路；
所述升压电路的输入端与外部输入电压连接，所述升压电路的输出端分别与输入电压监测电路、逻辑控制电路和保持电容连接，用于将外部输入电压升高，将能量存储在保持电容上；
所述输入电压监测电路，用于对外部输入电压经升压电路滤波后的第一输出电压进行监控；
所述逻辑控制电路的输入端与输入电压监测电路的输出端连接，所述逻辑控制电路的输出端分别与保持电容和机载电源模块连接，用于根据输入电压监测电路的监测结果，当第一输出电压突变时，控制保持电容为机载电源模块放电。
进一步地，所述升压电路采用反激开关电源模块。
进一步地，所述保持电容的一端分别与反激开关电源模块的第二电压输出端和逻辑控制电路输出端连接，所述保持电容的另一端接地，所述保持电容经升压电路充电后，所述保持电容的充电维持电压大于机载电源模块的输入标称电压。
进一步地，所述反激开关电源模块的第一输出电压为外部输入电压经反激开关电源模块的输入π型滤波电路处理后的输出电压，且从反激开关电源模块的第一电压输出端输出，所述输入电压监测电路和逻辑控制电路与反激开关电源模块的第一电压输出端连接。
进一步地，所述输入电压监测电路包括监控电路和第一控制模块，所述监控电路的输入端与反激开关电源模块的第一电压输出端连接；反激开关电源模块的第三电压输出端与第一控制模块的第一输入端连接，用于为第一控制模块供电；所述第一控制模块的第二输入端与监控电路的输出端连接。
进一步地，所述监控电路用于第一输出电压进行监控，所述监控电路包括电阻R25和电阻R28，所述第一控制模块包括控制芯片U5；电阻R25的一端与反激开关电源模块的第一电压输出端连接，电阻R25的另一端与电阻R28的一端连接，电阻R28的另一端接地，所述控制芯片U5的第4引脚连接在电阻R25和电阻R28之间的连接线路上，所述控制芯片U5的第 5引脚与反激开关电源模块的第三电压输出端连接；当监控电路监测到的第一输出电压大于机载电源模块的失效电压时，所述控制芯片U5的第6引脚输出低电平；当监控电路监测到的第一输出电压不大于机载电源模块的失效电压时，所述控制芯片U5的第6引脚输出高电平。
进一步地，所述逻辑控制电路包括机载电源模块正常工作逻辑控制电路、机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路和机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路；所述机载电源模块正常工作逻辑控制电路输入端与外部电压输入连接，输出端与机载电源模块连接，用于为机载电源模块供电；所述机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路通过机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路与反激开关电源模块的第一电压输出端连接，所述第一失效模块逻辑控制电路的输出端与保持电容的一端连接，所述第一失效模块逻辑控制电路的输入端与第一控制模块的输出端连接。
进一步地，所述逻辑控制电路用于当监控电路监测到的第一输出电压不大于机载电源模块的失效电压时，机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路导通，机载电源模块正常工作逻辑控制电路关闭，控制保持电容为机载电源模块放电；当监控电路监测到的第一输出电压大于机载电源模块的失效电压时，机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路不导通，机载电源模块正常工作逻辑控制电路导通为机载电源模块供电。
进一步地，所述机载电源模块包括输入功率为85W的DC/DC电源模块，当监控电路监测到的第一输出电压不大于机载电源模块的失效电压时，所述输入功率为85W的DC/DC电源模块的输入标称电压与保持电容的充电维持电压相等，所述保持电容的充电维持电压为38V。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型所述保持电路，通过在保持电容的前端设置保持模块，保持模块包括升压电路、输入电压监测电路和逻辑控制电路，升压电路的输入端与外部输入电压连接，用于将外部输入电压升高，将能量存储在保持电容上，通过输入电压监测电路对外部输入电压经升压电路滤波后的第一输出电压进行监控；所述逻辑控制电路的输出端分别与保持电容和机载电源模块连接，用于根据输入电压监测电路的监测结果，当第一输出电压突变时，控制保持电容为机载电源模块放电，通过升压电路使得外部输入电压升高，即在第一输出电压突变时，通过保持电容供应在后端机载电源模块上的电压得以升高，即机载电源模块的输入标称电压V1得以升高，根据保持电容容值的计算公式C＝2P(T+0.01)/(V12-V22)，V1增大，保持电容的容值得到减小，进而在保证备用电路有足够的时间进行备份的同时能够大幅度降低保持电容的电容容量，降低成本，并且由于保持电容容值的大幅度降低，增加了保持电容的容抗，从而有效的减小输入浪涌电流。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种机载电源模块与保持电容的连接框图；
图2为本实用新型提供的一种机载电源模块的保持电路的原理图一；
图3为本实用新型提供的一种机载电源模块的保持电路的原理图二；
图4为本实用新型提供的升压电路的功率开关电路和整流电路电路图；
图5为本实用新型提供的升压电路的π型滤波电路电路图；
图6为本实用新型提供的升压电路的控制保护电路电路图；
图7为本实用新型提供的升压电路的输出反馈控制环路电路图；
图8为本实用新型提供的升压电路的芯片LM5020MM-1供电VCC控制电路电路图；
图9为本实用新型提供的输入电压监测电路电路图；
图10为本实用新型提供的逻辑控制电路中第一失效模块逻辑控制电路和正常工作逻辑控制电路电路图；
图11为本实用新型提供的逻辑控制电路中机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路电路图。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述。
实施例
参考图2至图3，一种机载电源模块的保持电路，包括保持模块，所述保持模块通过保持电容与机载电源模块的输入端连接，用于与保持电容在机载电源模块的外部输入电压突变时使得机载电源模块能够为机载系统的备用电路供电；
所述保持模块包括升压电路、输入电压监测电路和逻辑控制电路；
所述升压电路的输入端与外部输入电压连接，所述升压电路的输出端分别与输入电压监测电路、逻辑控制电路和保持电容连接，用于将外部输入电压升高，将能量存储在保持电容上；
所述输入电压监测电路，用于对外部输入电压经升压电路滤波后的第一输出电压进行监控；
所述逻辑控制电路的输入端与输入电压监测电路的输出端连接，所述逻辑控制电路的输出端分别与保持电容和机载电源模块连接，用于根据输入电压监测电路的监测结果，当第一输出电压突变时，控制保持电容为机载电源模块放电。
需要说明的是，参考图2至图3，本实施例所述保持模块为机载电源模块的配套产品，使用时连接于机载电源模块的前端，与保持电容C1一起在外部输入电压跌落或失效时为机载继续提供足够的备用时间，通过升压电路将外部输入电压升高，将能量存储在保持电容C1上，使得所需的保持电容C1的容值减少，进而降低成本，并且由于保持电容容值的大幅度降低，增加了保持电容的容抗，从而有效的减小输入浪涌电流；当输入电压监测电路检测到第一输出电压跌至失效电压临界点时，打开机载电源第一失效模式逻辑控制电路，通过保持电容放电给机载电源模块，使得机载电源模块能够为机载系统的备用电路供电。
进一步地，参考图4至图8，所述升压电路采用反激开关电源模块，所述反激开关电源模块优选型号为ZJDC26S38/1000-C的反激开关电源模块,该模块的外部输入电压+Vin经过输入π型滤波后变成第一输出电压BUS电压，BUS电压分别给输入电压监测电路和逻辑控制电路供电，通过反激开关电源模块将外部输入电压+Vin升高，将能量存储在保持电容C1上。
需要说明的是，本实施例所述反激开关电源模块为现有技术中常规的反激开关电源模块，本实施例采用的反激开关电源模块各组成部分的电路图详见图4至图8，分别包括功率开关电路、控制保护电路和输出滤波电路；功率开关电路由功率开关管、变压器、整流管组成，功率开关管主要是控制变压器中储存的能量值，变压器主要是完成能量传递的作用，整流管主要是用于完成整流的作用。输出滤波电路完成对整流管整流后电压的滤波，保证输出稳定的直流电压，其由电感和电容组成，共同完成滤波功能；控制保护电路部分主要是实现电源的功率开关管驱动控制，电路保护等功能，主要由主控芯片U1LM5020MM-1及TL431QDBZR等一些外围电路组成，在此不在对其各组成部分作进一步赘述。
进一步地，参考图3，所述保持电容C1的一端分别与反激开关电源模块的第二电压输出端(+38V输出端)和逻辑控制电路输出端连接，所述保持电容C1的另一端接地(或接负向输入端)，所述保持电容C1经升压电路充电后，所述保持电容C1的充电维持电压大于机载电源模块的输入标称电压。
需要说明得是，在本实施例中对于采用输入功率为85W的DC/DC电源模块的机载电源模块，当输入监控电路监测到的第一输出电压BUS电压不大于机载电源模块的失效电压时，所述输入功率为85W的DC/DC电源模块的输入标称电压与保持电容的充电维持电压相等，所述保持电容的充电维持电压为38V，所述机载电源模块的失效电压为17V，根据保持电容C1的容值选择时根据公式C＝2P(T+0.01)/(V12-V22)进行计算C1的容值，C1＝2*85*(0.060+0.01)/(38*38-16*16)＝10017uF，因此保持电容可以选择12000uF 63V的电容，相比现有技术22538uF的保持电容C1的容值大幅度减少。
进一步地，参考图4至图11，所述反激开关电源模块的第一输出电压BUS电压为外部输入电压经反激开关电源模块的输入π型滤波电路处理后的输出电压，且从反激开关电源模块的第一电压输出端(即BUS电压输出端)输出，所述输入电压监测电路和逻辑控制电路与反激开关电源模块的第一电压输出端连接。
进一步地，参考图4至图9，所述输入电压监测电路包括监控电路和第一控制模块U5和第一控制模块的外围电路，所述监控电路的输入端与反激开关电源模块的第一电压输出端连接，用于对反激开关电源模块的BUS电压进行监控；反激开关电源模块的第三电压输出端(即 VCC电压输出端)与第一控制模块U5的第一输入端连接，用于为第一控制模块U5供电；所述第一控制模块U5的第二输入端与监控电路的输出端连接。
进一步地，参考图9，所述监控电路用于第一输出电压BUS电压进行监控，所述监控电路包括电阻R25和电阻R28，所述第一控制模块包括型号为TPS3700DDC的控制芯片U5；电阻R25的一端与反激开关电源模块的第一电压输出端连接，电阻R25的另一端与电阻R28的一端连接，电阻R28的另一端接地，所述控制芯片U5的第4引脚连接在电阻R25和电阻R28 之间的连接线路上，所述控制芯片U5的第5引脚与反激开关电源模块的第三电压输出端(即 VCC电压输出端)连接；当BUS电压＞17V(失效电压临界点)时，控制芯片U5的第6脚输出低电平；当BUS电压≤17V时，控制芯片U5的第4脚电压为0.4V时，芯片TPS3700DDC 的第6脚输出电压发生反转由低电平转为高电平INH。
进一步地，参考图3、图10至图11，所述逻辑控制电路包括机载电源模块正常工作逻辑控制电路、机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路和机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路；所述机载电源模块正常工作逻辑控制电路输入端与外部电压输入连接，输出端与机载电源模块连接，用于为机载电源模块供电；所述机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路通过机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路与反激开关电源模块的第一电压输出端连接，所述第一失效模块逻辑控制电路的输出端与保持电容C1的一端连接，所述第一失效模块逻辑控制电路的输入端与第一控制模块的输出端连接。
进一步地，参考图3、图10至图11，所述逻辑控制电路用于当监控电路监测到的第一输出电压不大于机载电源模块的失效电压时，机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路导通，机载电源模块正常工作逻辑控制电路关闭，控制保持电容为机载电源模块放电；当监控电路监测到的第一输出电压大于机载电源模块的失效电压时，机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路不导通，机载电源模块正常工作逻辑控制电路导通为机载电源模块供电。
需要说明的是，参考图3、图10至图11，当输入电压监测电路检测到第一输出电压BUS 电压跌至失效电压临界点时，打开机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路关闭升压电路和机载电源模块正常工作逻辑控制电路，通过保持电容C1放电给机载电源模块，使得机载电源模块能够为机载系统的备用电路供电；当输入电压监测电路检测到第一输出电压BUS电压大于失效电压临界点时，打开升压电路，为保持电容C1充电，使得保持电容C1的充电维持电压 38VDC，打开机载电源模块正常工作逻辑控制电路关闭机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路，使得外部输入电压直接为机载电源模块供电。
需要说明的是，参考图10，所述机载电源模块正常工作逻辑控制电路包括第二控制模块 U4、MOS管Q2、二极管D8、电阻R23、电阻R24和电容C22，所述第二控制模块U4优选型号为LM5050MK-1/NOPB的芯片，芯片LM5050MK-1/NOPB的第4引脚分别与外部输入电压+Vin和MOS管Q2的源极连接，芯片LM5050MK-1/NOPB的第6引脚分别与MOS管Q2 的漏极和外部电源输出+Vo连接，经过第6引脚与机载电源模块的输入端连接，芯片 LM5050MK-1/NOPB的第5引脚与MOS管Q2的栅极连接，芯片LM5050MK-1/NOPB的第2 引脚和第3引脚与二极管D8的阳极连接，所述二极管D8的阴极与外部输入电压+Vin连接，所述电阻R24的一端分别与二极管D8的阳极以及芯片LM5050MK-1/NOPB的第2引脚和第3 引脚连接，电阻R24的另一端接地，芯片LM5050MK-1/NOPB的第1引脚一方面通过电阻R23 与机载电源模块的输入端连接，另一方面通过电容C22与电阻R24的一端连接；所述MOS管 Q2优选型号为IRFH5010的体二极管N沟道MOS管，所述二极管D8优选型号为MMSZ56T1G 的二极管。
需要说明的是，参考图9和图10，所述机载电源模块第一失效模块逻辑控制电路包括MOS 管Q3、二极管D9、稳压二极管Z1、三极管Q4、电容C29、电容C30、电阻R26、电阻R29、电阻R31、电阻R32和电阻R33；所述MOS管Q3的漏极通过二极管D9与机载电源模块的输入端连接，所述MOS管Q3的漏极还与保持电容C1的一端连接，所述保持电容C1的另一端接地，所述MOS管Q3的源极、电阻R26的一端和稳压二极管Z1的阴极与升压电路的第二电压输出端(+38V输出端)连接，所述MOS管Q3的栅极通过电阻R29与三极管Q4的集电极连接，所述三极管Q4的集电极与机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路的二极管D4 的阴极连接，所述电阻R26的另一端和稳压二极管Z1的阳极连接在MOS管Q3的栅极与电阻R29的连接线路上，所述三极管Q4的发射极接地；所述电容C30的一端接地，另一端通过电阻R31与电阻R26的一端和稳压二极管Z1的阴极连接；所述三极管Q4的基极连接在电容 C30和电阻R31的连接线路上且与控制芯片U5的第6引脚连接；所述电容C29的一端与三极管Q4的发射极连接，另一端与二极管D9阴极连接。所述MOS管Q3采用P沟道的体二极管 MOS管，所述MOS管Q3优选型号为IRFR5305PbF的MOS管，所述稳压二极管Z1优选型号为1SMB5931BT3的稳压二极管，所述三极管Q4采用NPN型二极管，所述三极管Q4优选型号为NSS40201LT1G的三极管，所述二极管D9优选型号为V10P10的二极管。
需要说明的是，参考图10和图11，所述机载电源模块第二失效模块逻辑控制电路包括二极管D4、二极管D7、电阻R5和电阻8，所述电阻R5的一端与升压电路的第一电压输出端(BUS 电压输出端)连接，另一端与电阻8的一端连接，所述电阻8的另一端接地，所述二极管D4 的阳极连接在电阻R5和电阻8的连接线路上且与升压电路的控制保护电路U1的第7引脚连接；二极管D7的阳极接地，阴极与升压电路的控制保护电路U1的第7引脚连接。所述二极管D4优选型号为1N4148的二极管，所述二极管D7优选型号为MM5Z3V3T1G的二极管。
进一步地，所述机载电源模块包括输入功率为85W的DC/DC电源模块，当监控电路监测到的第一输出电压不大于机载电源模块的失效电压时，所述输入功率为85W的DC/DC电源模块的输入标称电压与保持电容的充电维持电压相等，所述保持电容的充电维持电压为38V。
工作原理
本实用新型所述保持电路，当输入电压检测电路检测到第一输出电压BUS电压＞17V时，三极管Q4的基极电压为低电平，MOS管Q3关闭，MOS管Q2打开，通过Q2给后端机载电源模块供电，此时，通过升压电路给保持电容C1充电，使其充电电压维持在38V；当检测到 BUS电压≤17V时，三极管Q4的基极电压为高电平，则三极管导通，MOS管Q2关闭，MOS 管Q3打开，通过保持电容C1给后端机载电源模块供电，保证输入电压出现异常时，保持电容C1释放能量，给后端的机载电源模块供电，保证后端的备用电路有足够的时间进行备份。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。