模塊電源輔助功能的研制

tk=t3－t2 （1）

當(dāng)t0到t1、t2的時(shí)間遠(yuǎn)小于tk時(shí),則可近似認(rèn)為電容C在tk時(shí)間內(nèi)向負(fù)載提供能量,也即是開(kāi)關(guān)電源的輸入功率Pi.如果用U2、U3表示t2、t3時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸入電壓,則維持時(shí)間可用公式表示為

tk= （2）

3.2.2 直流供電的開(kāi)關(guān)電源保持時(shí)間

在直流供電條件下,開(kāi)關(guān)電源輸出保持時(shí)間tk的計(jì)算公式是

tk= （3）

式中：U2——輸入電壓最低時(shí)的電壓值；

U3——輸出電壓下降到臨界值時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓。

3.3 延長(zhǎng)輸出保持時(shí)間的方法

由上述分析結(jié)果可以看出，輸出保持時(shí)間的長(zhǎng)短主要與輸入電容Ci，電源輸入功率Pi，t2、t3時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電壓值U2、U3有關(guān)外，還與輸出電容和輸出負(fù)載也有一定的關(guān)系。雖然增加輸出電容量亦可增加保持時(shí)間，然而增加輸出電容量就意味著增加電源的體積和重量，而放電時(shí)間相對(duì)于充電時(shí)間較快，且與負(fù)載有關(guān),因此相對(duì)于輸入電容，輸出電容對(duì)保持時(shí)間的影響幾乎可以忽略不計(jì)。在體積重量允許的情況下,采取多個(gè)電容并聯(lián)的方式來(lái)增大Ci容量，可延長(zhǎng)輸出保持時(shí)間。然而，隨著輸入電容的增大，電源啟動(dòng)瞬間的浪涌電流也會(huì)增大，使得功率管的峰值電流應(yīng)力增加，從而增加了功率管的成本，降低了電路開(kāi)啟工作的可靠性。權(quán)衡考慮，除增加儲(chǔ)能電容的容量外，適當(dāng)設(shè)計(jì)輔助電路，使其在電網(wǎng)正常時(shí)不工作，僅僅在欠壓瞬間工作，這樣就可以減小啟動(dòng)瞬間的浪涌電流，提高正常工作時(shí)的電源效率，并且能夠延長(zhǎng)輸出電壓的保持時(shí)間。

對(duì)于直流供電的模塊電源一般采用輔助升壓電路，當(dāng)供電電源低于某一設(shè)定值時(shí)，升壓電路開(kāi)始工作，將輸入電壓升高，使得在低輸入電壓情況下電源也能正常工作，從而拉寬了電網(wǎng)的工作范圍，使電源在低電壓和斷電兩種情況下的保持時(shí)間均得到了延長(zhǎng)。

對(duì)于交流供電的模塊電源，一般的模塊電源均能滿足寬輸入電壓的要求，因此延長(zhǎng)保持時(shí)間主要指的是延長(zhǎng)輸入電壓斷電時(shí)的保持時(shí)間，采用圖6所示的輔助電路可以將電源的保持時(shí)間延長(zhǎng)將近1倍。其工作原理是，當(dāng)輸入電壓正常時(shí)，電容C2上的電壓為整流后的電壓，且該電壓經(jīng)過(guò)二極管D和電阻R向電容C1充電，一旦電容C2上的電壓低于C1上的電壓，二極管D截止，電容C1上存儲(chǔ)一定的電壓，功率管Q1不導(dǎo)通時(shí)，只有電容C2上的電壓加至模塊電源上。當(dāng)輸入電壓下降后，其它檢測(cè)單路輸出的控制信號(hào)加至Q2上，使Q1導(dǎo)通，而此時(shí)電容C2上的電壓低于C1上的電壓，這樣C1上的電壓向模塊供電，相當(dāng)于模塊電源的輸入電壓升高，其結(jié)果必然使輸出保持時(shí)間延長(zhǎng)，而這部分電路在電網(wǎng)正常時(shí)并不工作，因此不會(huì)帶來(lái)啟動(dòng)瞬間電流增大的問(wèn)題。

圖6 延 長(zhǎng) 保 持 時(shí) 間 電 路 圖

4 結(jié)語(yǔ)

由于使用了過(guò)、欠壓保護(hù)電路，不僅使電源本身的保護(hù)能力得到加強(qiáng)，也使得電源的智能化水平有所提高。將電源正常指示信號(hào)和過(guò)、欠壓信號(hào)通過(guò)接口電路加到計(jì)算機(jī)上，可以方便地檢測(cè)電源的工作，提高電源的可測(cè)試性，進(jìn)而提高了電源的可維護(hù)性。

使用輔助電路延長(zhǎng)輸出電壓的保持時(shí)間，不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且也較好地解決了增大輸入電容與延長(zhǎng)保持時(shí)間之間的矛盾，降低了起動(dòng)瞬間的浪涌電流。

正是由于使用了上述電路，增大和完善了模塊電源的功能，加上模塊電源本身所具有的體積小、重量輕、集成度高和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，模塊電源勢(shì)必會(huì)在機(jī)載領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。