摘要：介紹了解決模塊電源過、欠壓保護和延長輸出電壓保持時間的方法，分析了保持時間的計算方法，解決了模塊電源在機載領域使用的具體要求，使模塊電源的功能得到了充分的發(fā)揮。

關鍵詞：模塊電源；過、欠壓保護；輸出電壓保持時間

Research of Assistant Function for Module Power Supply

PANG Jing, BAI Yong-gang, XIE Jun-xian

Abstract:The Solution for overvoltage and under-voltae protections as well as prolonging output voltage maintenance time of module power supply are introduced,and the calculation method for maintenance time is analysised.Moreover,the detailed requirements were solved for the module power supply using in the aircraft.Hence,the functions of module power supply were adequately displayed.

Keywords:Module power supply; Overvoltage and under-voltage protections; Output voltage maintenance time

1 前言

隨著機載技術的不斷發(fā)展，為了滿足機載設備對電源模塊的要求，提高可靠性，節(jié)約飛機上的能源和空間，縮短研制周期，機載電源模塊逐步向小型化、高效化和模塊化方向發(fā)展，模塊電源越來越多地用在了機載電子產品上。雖然模塊電源具有許多優(yōu)點，但在模塊電源的研制過程中，由于重點放在了提高電源效率，減小體積上，尤其對輸出功率較小的模塊電源，其內部空間有限，有許多電源內部不具備輸出電路的過欠壓保護功能。同時在機載產品中，為了滿足國軍標GJB181-86對用電設備的要求，在地面電瓶車和機上電源轉換期間以及匯流條切換過程瞬間，如何使機上設備正常工作，即怎樣提高模塊電源輸出電壓的保持時間，也是模塊電源作為機載電源應重點解決的問題。本文針對上述兩個問題進行了理論分析，并給出了相應的解決方案。

2 過壓與欠壓保護電路

過、欠壓保護電路的作用是，當輸出電壓超過或低于設計值時，把輸出限定在某一安全值的范圍內，或使輸出電壓關閉，從而達到保護電源模塊和用電設備的雙重功效。

在以往用分立元器件組成的電源模塊中，通常采用齊納二極管和晶閘管組成的過壓保護（OVP）電路（見圖1），或集成化的OVP電路。前者的工作原理是，當過壓現(xiàn)象發(fā)生時，齊納二極管D發(fā)生雪崩擊穿使V導通，把電源輸出端短路，從而將過壓保護轉換為過流保護，這種保護一旦發(fā)生，只有把電源的輸入電壓斷開幾秒鐘后，才能使電路恢復正常。而集成OVP保護電路是利用專門的集成電路（如MC3423），將過壓采樣信號加到感應電壓端，當輸出電壓大于某一額定電壓時，集成OVP電路輸出高電平，該電平加至脈寬調制器的控制端，使保護電路開始工作。如果過壓條件撤出，它可以使電路恢復正常。

圖1 齊納二極管和晶閘管組成的OVP電路

使用模塊電源時，由于沒有獨立的脈寬調制器，因此采用上述兩種方法進行過壓保護是行不通的。為此，選用UC公司生產的UC3903芯片，實現(xiàn)對輸出電壓的過、欠壓保護。

2.1 UC3903芯片的性能及特點

UC3903系列集成電路可以同時響應4路電壓的過、欠壓信號，內部的運算放大反向器允許至少1路信號為負電壓。其內部包含過、欠壓比較器，通用運算放大器，電源過壓感應電路，過、欠壓延時電路，啟動鎖存電路和3路OC（集電極開路）門輸出電路等。

該集成電路內部的故障窗口調節(jié)電路可以很容易地實現(xiàn)過、欠壓門限電壓的編程控制，門限電壓以2.5V為基準變化，具有與窗口寬度相關的輸入滯后。一旦出現(xiàn)故障，UC3903的三個OC門輸出可以吸收超過30mA的負載電流，這三個OC門輸出分別對應過壓（OV）、欠壓（UV）和電源工作正常（Power OK）三種情況。除此之外，UC3903內部還包含一個獨立的運算放大器，該運放可以實現(xiàn)其它輔助功能，例如用2.5V輸出作為基準電壓、感應和放大反饋誤差信號。為了防止啟動瞬間過壓指示的誤動作，UC3903內部還具有啟動鎖存功能。

UC3903的工作電壓為8～40V，工作電流7mA。器件封裝形式有PLCC20、LCC20表面貼裝封裝形式及雙列直插DIP18塑封、陶瓷和表面貼裝封裝形式。其內部結構如圖2所示。

圖2 UC3903框 圖

2.2 管腳定義

VREF 精密的2.5V電壓基準，可作為外部電路的基準電壓。

WINDOW ADJUST 窗口調節(jié)。

SENSE 4 INVERT INPUT 過、欠壓信號輸入端4反向電壓輸入端。

SENSE 1－4 過、欠壓信號輸入端。

OV RELAY過壓延時。

OV FAULT 過壓故障，信號電平為低電平有效。