專利名稱：一種雙電源輸入選擇、防電源反接電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于航空電子技術領域，涉及到ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路。
背景技術：
雙電源輸入選擇、防電源反接電路廣泛應用于各種航空器直流電源板上，是ー種比較常用的電路。如圖I所示，傳統雙電源輸入選擇、防電源反接電路均采用功率ニ極管為基本元器件進行設計，其基本 原理是利用ニ極管的單向導通特性達到輸入電源選擇及防止電源反接輸入損壞用電設備的目的。傳統雙電源輸入選擇、防電源反接電路存在以下兩大缺點首先，由于ニ極管存在固定的壓降，對于ー些低電壓應用來說，可能造成系統工作不正常。如機載電子產品輸入電源為16V，由于ニ極管存在O. 3V I. 2V的壓降，使得負載上得到的電壓只有14. 8V 15. 7V，而在目前機載電子產品上使用的主流二次電源轉換模塊的輸入電壓范圍均為16V 40V，如此低的電源輸入電壓將造成二次電源轉換模塊無法啟動，造成負載無法正常工作。其次，對于ー些大電流的應用來說，由于ニ極管的壓降相對固定，造成ニ極管上消耗的功率過大，ニ極管散熱困難，電路的可靠性降低，電源的效率也隨之降低。如對于IOA的電源輸入電流，ニ極管上的功率損耗將有3W 12W，需要加很大的散熱器才能保證電路能夠正常工作。
發明內容發明目的本實用新型的目的是提供ー種新型雙電源輸入選擇、防電源反接電路，能夠克服傳統雙電源輸入選擇、防電源反接電路存在的壓降和功耗大的缺陷。本實用新型的技術方案ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路，由第一電源輸入米樣電路11、第二電源輸入米樣電路21、第一輸入通道開關12、第二輸入通道開關22、第一開關信號發生電路13及第ニ開關信號發生電路23組成；所述第一電源輸入米樣電路11輸入端與第一輸入通道開關12輸入端分別與第一電源輸入端01連接,第一電源輸入米樣電路11輸出端與第一開關信號發生電路13的輸入端及第ニ開關信號發生電路23的輸入端連接，所述第一輸入通道開關12輸入端也與第一開關信號發生電路13的輸出端連接；所述第二電源輸入采樣電路21輸入端與第二輸入通道開關22輸入端分別與第二電源輸入端02連接,第二電源輸入米樣電路21輸出端與第二開關信號發生電路23的輸入端及第ー開關信號發生電路13的輸入端連接，所述第二輸入通道開關22輸入端也與第二開關信號發生電路23的輸出端連接；所述第一通道開關12的輸出端與第二通道開關22的輸出端連接，作為雙電源輸入選擇的輸出端03。優選地，所述第一電源輸入采樣電路11及第ニ電源輸入采樣電路21均包括TVSニ極管、防電源輸入反接ニ極管、電阻、電容及穩壓管。優選地，所述第一輸入通道開關12及第ニ輸入通道開關22均包括四個P溝道功率MOS管、ー個N溝道開關MOS管、電阻及穩壓管。優選地，所述第一開關信號發生電路13及第ニ開關信號發生電路23均包括比較器、電阻。有益效果本實用新型由于使用了 MOS管代替了ニ極管，不僅能實現雙電源輸入選擇與防電源反接的目的，而且還解決了現有采用ニ極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題，有效地實現了電源反接入情況下對后繼用電設備的保護，提高了電源系統的轉換效率，降低了電子設備的發熱量，為電子設備的熱設計提供了有利的支持。
圖I為傳統雙電源輸入選擇、防電源反接電路圖；圖2為本實用新型一較佳實施方式的電路原理框圖；圖3為本實用新型一較佳實施方式的電路圖；其中01_第一電源輸入端；02_第二電源輸入端；03_雙電源輸入選擇的輸出端；11-第一電源輸入米樣電路；12_第一輸入通道開關；13_第一開關信號發生電路；21_第二電源輸入采樣電路；22_第二輸入通道開關；23_第二開關信號發生電路。
具體實施方式
以下結合附圖隊本實用新型做進行詳細進ー步詳細描述，請參閱圖2至圖3。請參閱圖2，本實用新型雙電源輸入選擇、防電源反接電路由第一電源輸入采樣電路11、第二電源輸入米樣電路21、第一輸入通道開關12、第二輸入通道開關22、第一開關信號發生電路13及第ニ開關信號發生電路23組成；所述第一電源輸入米樣電路11輸入端與第一輸入通道開關12輸入端分別與第一電源輸入端01連接,第一電源輸入米樣電路11輸出端與第一開關信號發生電路13的輸入端及第ニ開關信號發生電路23的輸入端連接，所述第一輸入通道開關12輸入端也與第一開關信號發生電路13的輸出端連接；所述第二電源輸入采樣電路21輸入端與第二輸入通道開關22輸入端分別與第二電源輸入端02連接,第二電源輸入米樣電路21輸出端與第二開關信號發生電路23的輸入端及第ー開關信號發生電路13的輸入端連接，所述第二輸入通道開關22輸入端也與第二開關信號發生電路23的輸出端連接；本實用新型的工作過程如下(I)、當第一電源輸入01大于第二電源輸入02時第一電源輸入米樣電路11和第二電源輸入米樣電路21實時對第一電源輸入01和第二電源輸入02進行采樣，將采樣得到的兩組電壓值送入第一開關信號發生電路13和第二開關信號發生電路23中，第一開關信號發生電路13和第二開關信號發生電路23通過 對兩組米樣電壓值進行比較，判定第一電源輸入01的輸入電壓值高于第二電源輸入02的輸入電壓值，此時，第一開關信號發生電路13發出“打開”信號，第二開關信號發生電路23發出“閉合”信號。第一輸入通道開關12打開，第二輸入通道開關22閉合，從而第一電源輸入01得以輸出，第二電源輸入02被關斷，無法輸出。[0025](2)、當第一電源輸入01小于第二電源輸入02時第一電源輸入米樣電路11和第二電源輸入米樣電路21實時對第一電源輸入01和第二電源輸入02進行采樣，將采樣得到的兩組電壓值送入第一開關信號發生電路13和第二開關信號發生電路23中，第一開關信號發生電路13和第二開關信號發生電路23通過對兩組米樣電壓值進行比較，判定第一電源輸入01的輸入電壓值低于第二電源輸入02的輸入電壓值，此時，第一開關信號發生電路13發出“閉合”信號，第二開關信號發生電路23發出“打開”信號。第一輸入通道開關12閉合，第二輸入通道開關22打開，從而第一電源輸入01被關斷,第二電源輸入02得以輸出。(3)、當第一電源輸入01等于第二電源輸入02時 在第一開關信號發生電路13和第二開關信號發生電路23中分別用電阻R7和R9對滯回電壓進行了設置。滯回電壓的設定，能有效消除由于電源輸入的頻繁波動引起的兩組輸入電源相同，造成后端輸入通道開關頻繁“打開/閉合”的情況。請參閱圖3,由于第一電源輸入米樣電路11和第二電源輸入米樣電路21完全對稱，下面僅以第一電源輸入采樣電路11進行闡述。第一電源輸入采樣電路11由TVS ニ極管VI，防電源輸入反接ニ極管V5，電阻R1、R2，濾波及電源緩啟動設置電容Cl，穩壓管V8構成。防電源反接ニ極管V5可以避免在電源輸入反接時造成由比較器N7構成的開關信號發生電路損壞的情況。由于由比較器N7構成的開關信號發生電路采用12V供電，低于第一輸入電源11 (機載輸入電源一般為16V 32V)，因此用電阻R1、R2對輸入電源進行了分壓(此時輸入電壓為3V 6. 3V),分壓低于12V后在行送入開關信號發生電路。當第一輸入電源11出現瞬態輸入電壓時，穩壓管V8用于對輸入電壓進行箝位，此處設定箝位值為10V，低于比較器N7的供電電壓。TVS ニ極管Vl及電容Cl用于箝位第一輸入電源上出現的尖峰電壓，尖峰的箝位電壓小于80V。第一輸入通道開關12和第二輸入通道開關22中的P溝道功率MOS管VII、V22、V13、V20, N溝道開關MOS管V18，電阻R14、R16，穩壓管V16共同構成了第一輸入通道開關12。與此類似，P溝道功率MOS管V12、V21、V14、V19，N溝道開關MOS管V17,電阻R13、R15,穩壓管V15共同構成了第二輸入通道開關22。當第一輸入電源01高于第二輸入電源02吋，N溝道開關MOS管V18的柵極和源極電壓Ves為12V，M0S管V18導通。第一輸入電源01將以MOS管Vll或V13，電阻R14、R16構成通路。此時，MOS管VII、V13、V20、V22將由穩壓管V16得到IOV的VGS偏置電壓，MOS管VII、V13、V20、V22導通,第一輸入通道開關12打開,第一輸入電源01得以輸出到后端。此時，N溝道開關MOS管V17的柵極和源極電壓Ves為0V，V17截止，MOS管V12、V14、V19、V21截止，第二輸入通道開關22關閉，第一輸入電源02無法輸出到后端。當第一輸入電源01低于第一輸入電源02時,工作原理與上類似。在輸入通道開關電路中，V11、V22與V13、V20，V12、V21與V14、V19構成了并聯支路，用于對輸入電流的分流，降低單個MOS管上的功耗，提高電路的可靠性，實際應用中，可根據輸入電流的大小進行取舎。在輸入通道開關電路中，選擇的MOS管VII、V22，V13、V20，V12、V21，V14、V19中
均存在寄生ニ極管，且反向耐壓值均高于80V，MOS管采用兩兩對接的方式進行連接。當輸入電源反接輸入吋，MOS管內部的寄生ニ極管將起到防電源反接的作用。[0035]比較器N7、滯回電壓設置電阻R7和電阻Rll構成了第一開關信號發生電路13。比較器NS、滯回電壓設置電阻R9和電阻R12構成了第二開關信號發生電路23。比較器N7和NS實時對送入比較器的兩路電源輸入電壓進行比較。當第一電源輸入01大于第二電源輸 入02時，比較器N7輸出被電阻Rll上拉為12V高電平，比較器N8輸出OV低電平；當第一電源輸入01小于第二電源輸入02時，比較器N7輸出OV低電平，比較器N8輸出被電阻R12上拉為12V高電平。
權利要求1.ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路，其特征在于，由第一電源輸入米樣電路[11]、第二電源輸入采樣電路[21]、第一輸入通道開關[12]、第二輸入通道開關[22]、第一開關信號發生電路[13]及第ニ開關信號發生電路[23]組成； 所述第一電源輸入米樣電路[11]輸入端與第一輸入通道開關[12]輸入端分別與第一電源輸入端[01]連接，第一電源輸入采樣電路[11]輸出端與第一開關信號發生電路[13]的輸入端及第ニ開關信號發生電路[23]的輸入端連接，所述第一輸入通道開關[12]輸入端也與第一開關信號發生電路[13]的輸出端連接； 所述第二電源輸入采樣電路[21]輸入端與第二輸入通道開關[22]輸入端分別與第二電源輸入端[02]連接，第二電源輸入采樣電路[21]輸出端與第二開關信號發生電路[23]的輸入端及第ー開關信號發生電路[13]的輸入端連接，所述第二輸入通道開關[22]輸入端也與第二開關信號發生電路[23]的輸出端連接； 所述第一通道開關[12]的輸出端與第二通道開關[22]的輸出端連接，作為雙電源輸入選擇的輸出端[03]。
2.根據權利要求I所述的ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路，其特征在于，所述第ー電源輸入采樣電路[11]及第ニ電源輸入采樣電路[21]均包括TVS ニ極管、防電源輸入反接ニ極管、電阻、電容及穩壓管。
3.根據權利要求2所述的ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路，其特征在于，所述第一輸入通道開關[12]及第ニ輸入通道開關[22]均包括四個P溝道功率MOS管、ー個N溝道開關MOS管、電阻及穩壓管。
4.根據權利要求I或2或3所述的ー種雙電源輸入選擇、防電源反接電路，其特征在于，所述第一開關信號發生電路[13]及第ニ開關信號發生電路[23]均包括比較器、電阻。
專利摘要本實用新型屬于航空電子技術領域，涉及到一種雙電源輸入選擇、防電源反接電路。本實用新型由第一電源輸入采樣電路[11]、第二電源輸入采樣電路[21]、第一輸入通道開關[12]、第二輸入通道開關[22]、第一開關信號發生電路[13]及第二開關信號發生電路[23]組成。本實用新型由于使用了MOS管代替了二極管，不僅能實現雙電源輸入選擇與防電源反接的目的，而且還解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題，有效地實現了電源反接入情況下對后繼用電設備的保護，提高了電源系統的轉換效率，降低了電子設備的發熱量，為電子設備的熱設計提供了有利的支持。
文檔編號H02J9/06GK202363968SQ20112052356
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者田軍, 趙鍵 申請人:陜西千山航空電子有限責任公司