[发明专利]一种双路冗余并联式同步开关升降压DC‑DC电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步开关DC-DC稳压电源技术领域，特别是一种双路冗余并联式同步开关升降压DC-DC电源。

背景技术

空间型号中的电源管理单元是供配电系统中的重要单机，负责整个系统电源的管理、分配、保护。电源管理单元中母线电压的稳定可靠起着至关重要的作用。

传统的非隔离升降压DC-DC稳压电源有Buck-Boost、Cuk和Sepic等拓扑结构，冗余设计采用多路输出串联整流二极管的方式。电路包括：功率开关管、储能电感、整(续)流二极管、滤波电容、脉宽调制器及取样反馈电路。脉宽调制器产生PWM控制信号使功率开关管动作，输出电压经取样电路产生反馈信号作用于脉宽调制器，对PWM脉宽进行调节，从而达到稳压输出的目的。传统的非隔离型升降压DC-DC稳压电源所需的电感或电容的体积大，电流脉动较大且效率低，其效率提升主要受限于整(续)流二极管的通态损耗和反向恢复损耗。传统的冗余设计中整流二极管的通态损耗会大幅度降低开关稳压电源的效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种双路冗余并联式同步开关升降压DC-DC电源，解决传统非隔离型升降压DC-DC电源及冗余设计方案的效率低、体积大、可靠性差的问题。

本发明的一种双路冗余并联式同步升降压DC-DC电源，其中，包括：输入反接保护电路、EMI滤波电路、双路并联同步开关升降压稳压电路以及输出冗余或门控制电路；输入反接保护电路，用于电压的反接保护；EMI滤波电路，用于电磁兼容滤波；双路并联同步开关升降压稳压电路与该EMI滤波电路的输出端连接，以用于进行并联的两路电压变换；输出冗余或门控制电路用于判断并联的两路电压是否正常，并输出电压较大的一路电压。

根据本发明的双路冗余并联式同步升降压DC-DC电源的一实施例，其中，双路并联同步开关升降压稳压电路包括第一同步开关升降压稳压电路以及第二同步开关升降压稳压电路，输出冗余或门控制电路包括第一输出冗余或门控制电路以及第二输出冗余或门控制电路；第一同步开关升降压稳压电路以及第二同步开关升降压稳压电路并联，并与该EMI滤波电路的输出端连接，以用于进行并联的两路电压变换，该第一输出冗余或门控制电路的输出端连接该第一同步开关升降压稳压电路，该第二同步开关升降压稳压电路的输出端连接该第二输出冗余或门控制电路；该第一输出冗余或门控制电路用于判断该第一同步开关升降压稳压电路3a的电压是否正常，该第二输出冗余或门控制电路该第二输出冗余或门控制电路用于判断该第一同步开关升降压稳压电路3a的电压是否正常。

根据本发明的双路冗余并联式同步升降压DC-DC电源的一实施例，其中，该第一输出冗余或门控制电路以及该第二输出冗余或门控制电路还能够比较第一同步开关升降压稳压电路以及第二同步开关升降压稳压电路的电压大小，并输出电压大的一路。

根据本发明的双路冗余并联式同步升降压DC-DC电源的一实施例，其中，输入反接保护电路，包括：理想二极管控制器、第一功率开关管、瞬态电压抑制二极管、瞬态电压抑制二极管、肖特基二极管、第一稳压二极管、门极驱动电阻、第一限流电阻、第一输出滤波电容；瞬态电压抑制二极管的阴极与输入高端连接，瞬态电压抑制二极管的阳极与瞬态电压抑制二极管的阳极连接，瞬态电压抑制二极管的阴极与理想二极管控制器的电源电压端连接，理想二极管控制器的输入端和输入高端连接，理想二极管控制器的源端分别与输入高端、第一稳压二极管的阳极、第一功率开关管的源极、肖特基二极管的阳极连接，理想二极管控制器的门端分别与第一稳压二极管的阴极、门极驱动电阻的一端连接，门极驱动电阻的另一端与第一功率开关管的栅极连接，第一功率开关管漏极分别与肖特基二极管的阴极、输出高端、理想二极管控制器的输出端、第一输出滤波电容的一端连接；第一输出滤波电容的另一端与理想二极管控制器的电源电压端连接；第一限流电阻串联在的电源电压端与信号地之间。