(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123261797.5 (22)申请日 2021.12.23 (73)专利权人 北京神导科技股份有限公司 地址 100095 北京市海淀区高里掌 路1号院 5号楼 (72)发明人 王明中　潘凯　 (74)专利代理 机构 北京巨弘知识产权代理事务 所(普通合伙) 11673 专利代理师 张婧 (51)Int.Cl. H02J 9/06(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种惯导装置断电维 持电路 (57)摘要 本实用新型提供一种惯导装置断电维持电 路， 包括依次连接的开关电源电路、 储能充电电 路、 比较控制电路和MOS开 关； 开关电源电路包括 高压开关调节器本体和与高压开关调节器本体 连接的高压电路、 开关频率电路、 环路补偿网络、 反馈电路、 内部差分放大器， 高压电路通过二极 管D1， 并联的电容C1、 电容C2与外部电源相连； 储 能充电电路包括二 极管D4、 限流电阻R7A、 限流电 阻R7B和储能电容C10。 本实用新型通过开 关电源 电路的设置提高储能电容的掉电初始电压， 大幅 降低电压容量值， 可大幅降低成本， 并且在初始 掉电电压非常低的一些特殊应用中储能电容值 仍然可以保持不变， 满足输入电压变化的各种应 用环境。 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 CN 216672666 U 2022.06.03 CN 216672666 U 1.一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 包括依次连接的开关电源电路(1)、 储能 充电电路(2)、 比较控制电路(3)和MOS开关(4)； 所述开关电源电路(1)包括高压开关调节器本体(11)和与所述高压开关调节器本体 (11)连接的高压电路(12)、 开关频率电路(13)、 环路补偿网络(14)、 反馈电路(15)、 内部差 分放大器(16)， 所述高压电路(12)通过二极管D1， 并联的电容C1、 电容C2与外 部电源相连； 所述高压电路(12)包括并联在 所述电容C2输出端、 所述 高压开关调节器本体(11)EN管 脚间的分压电阻R1和分压电阻R2； 所述开关频率电路(13)包括电连接在所述分压电阻R2和 所述高压开关调节器本体(11)RT管脚间的电阻R3； 所述环路补偿网络(14)包括依次电连接 在所述高压开关调节器本体(11)COMP引脚、 FB引脚间的电容C4和电阻R4； 所述反馈电路 (15)包括与所述高压开关调节器本体(11)FB引脚并列连接的电阻R5和电阻R6， 所述电阻R5 与所述内部差 分放大器(16)的反相输入端电连接， 所述内部差分放大器(16)的输出端与电 容C6、 电容C7和电容C8并列连接， 所述电容C8的输出端与二极管D 3的输入端 连接， 所述二极 管D3与所述储能充电 电路(2)电连接； 所述储能充电电路(2)包括二极管D4， 与所述二极管D4的输出端并列连接的限流电阻 R7A、 限流电阻R7B和与所述限流电阻R7A、 所述限流电阻R7B输出端均电连接的储能电容 C10， 所述储能电容C10的输出端与所述比较控制电路(3)电连接 。 2.根据权利要求1所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述比较控制电路 (3)包括高压比较器本体(31)和与所述高压比较器本体(31)IN正引脚相连的基准电压源 (32)； 所述高压比较器本体(31)的正输入端与所述基准电压源(32)的正输出端电连接， 所述 高压比较 器本体(31)的负输入端与分压电阻R8、 分压电阻R9并列连接 。 3.根据权利要求1所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述高压开关调节 器本体(1 1)为8引脚SOIC 封装。 4.根据权利要求1所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述分压电阻R1为 60.4KΩ， 所述分压电阻R2为6.04KΩ， 所述电阻R3为7.68KΩ， 所述电容C4为0.015uF， 所述 电阻R4为11.5K， 所述电阻R5为2 9.4KΩ， 所述电阻R6为1KΩ。 5.根据权利要求1所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述储能电容C10 为8000uF， 所述限流电阻R7A和所述限流电阻R7B均为680Ω功率片式厚膜电阻。 6.根据权利要求2所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述高压比较器本 体(31)的传输延迟为25 0ns。 7.根据权利要求2所述的一种惯导装置断电维持电路， 其特征在于： 所述分压电阻R8为 64.2KΩ， 所述分压电阻R9为20KΩ。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216672666 U 2一种惯导装 置断电维持电路 技术领域 [0001]本实用新型涉及发电、 变电或配电技术领域， 具体涉及一种惯导装置断电维持电 路。 背景技术 [0002]在飞机28V直流供电系统中， 一般采用冗余供电方式， 正常工作时由主电源供电。 在发动机启动、 故障等特殊情况下， 则由蓄电池等辅助电源供电， 因此供电存在电源转换的 情况。 由于在汇流条或电源转换状态时供电中断时间不得大于50ms， 这表明电源输入转换 时可能存在时间小于50ms 的供电中断。 对于机载惯导装置而言， 50ms 的断电会中断导航进 程， 导致数据丢失、 设备重启， 惯导装置需要重新装订坐标进行初始对准过程。 为了保持惯 导装置在电源切换过程中的正常工作， 因此需要在机载惯 导装置中设计大于50 ms断电维持 电路保证供电中断期间能够继续维持正常输出。 [0003]现有机载惯导装置的断电维持电路一般直接通过限流电阻给储能电容充电， 在掉 电后由储能电容提供掉电50ms期 间系统能源的方式实现。 该方法原理简单， 实现方便。 图1 是现有掉电50m储能原理图。 D1是二极管， 保证输入电流方向， 同时也保护储能电容安全； R1 是储能电容的限流电阻， 二极管D2的作用是在正常工作时保证储能电容充电， 掉电期间输 出电流供机载惯导装置维持工作。 [0004]在机载惯导上电启动后， 通过R1给储能电容充电， 当R1两端电压相等后， 电流停止 充电。 正常工作期间， 由于D2的作用， 储能电容始终维持输出电压。 当输入电压掉电后， 在 储 能电容电压高于输出电压与二极管电压降之和时， D2导通， 机载惯导装置由储能电容提供 能源。 [0005]由电容储能公式可 得出电容值C＝2PT/(U12 ‑U22) (1) [0006]公式(1)中， P为机载惯导装置的功率， T为掉电维持时间， U1为掉电时的正常工作 电压， U2为机载惯导装置中DC ‑DC电源模块工作的最低电压 。 [0007]由于机载惯导装置50ms断电维持电路储能电容选用军品级有可靠性指标的气密 封非固体电解质全钽电容， 可靠性高， 价格也比较昂贵。 从公式(1)中可以看到， 当P较大， 或 者U1较小时， 电容C值将变大。 [0008]以应急电源最低工作直流电压18V为例， P取30W， T为50ms； 由于DC ‑DC电源模块工 作电压为9～36V， 二极管和滤波器等线路损耗约为1.5V， 所以D C‑DC电源模块需要外部最低 工作电压约为10.5V。 由公式(1)可算出储能电容C值约为14000uF。 此类电容价格为1uF约1 元人民币， 这样一只储能电容价格约1.5万元， 可见采用此种方法， 储能电容成本会特别昂 贵。 [0009]特别在一些特殊应用中， 要求的初始掉电电压越低， 采用图1工作方式需要的电容 就越昂贵， 甚至不可 行。说　明　书 1/8 页 3 CN 216672666 U 3