一种具有安全保护功能的双冗余供电DC/DC电路的制作方法

技术特征：
1.一种具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，包括：电源选通及防短路子电路和dc/dc子电路；所述电源选通及防短路子电路包括：场效应管选通控制器、两个功率场效应管、两个保险丝；其中，所述场效应管选通控制器的两个电源输入感应端口一一对应的连接到两个电压源，两个电源输出感应端口分别连接到并联输出端，两个驱动端口一一对应的连接到两个功率场效应管的控制端，两个功率场效应管的输入端一一对应的连接到两个电压源，输出端分别通过一个保险丝连接到所述并联输出端，且所述并联输出端连接到dc/d子电路的输入端；所述场效应管选通控制器，用于通过监控两个电源输入感应端口与其对应的电源输出感应端口之间的压差，判断选通其中一个功率场效应管并同时关闭另一个功率场效应管，实现双余度供电的切换。2.根据权利要求1所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述场效应管选通控制器，具体用于对两个电源输入感应端口与其对应的电源输出感应端口之间的压差进行监控，关断低于并联输出端电压vout的输入电压源侧的功率场效应管，开启高于并联输出端电压vout的输入电压源侧的功率场效应管，从而实现双余度电源的自动切换判断和选通。3.根据权利要求2所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述场效应管选通控制器的连接端口包括：两个电源输入感应端口，vin1和vin2；两个电源输出感应端口，vout1和vout2；两个驱动端口，gate1和gate2；输入使能端en1和en2，均接地；其中，第一电压源5v1分别连接到vin1和功率场效应管1的源极s1和vin1，第二电压源5v2分别连接到vin2和功率场效应管2的源极s2，vout1和vout2分别连接到并联输出端，功率场效应管1的栅极g1与gate1连接，漏极d1与保险丝1的前端连接，功率场效应管2的栅极g2与gate2连接，漏极d2与保险丝2的前端连接，保险丝1和保险丝2的后端分别连接到并联输出端。4.根据权利要求3所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述场效应管选通控制器进行压差监控，包括：分别监控第一电压源5v1到电源输出感应端口vout1的压差，以及第二电压源5v2到电源输出感应端口vout2的压差；所述场效应管选通控制器进行判断和选通，包括：当并联输出端电压vout高于第一电压源5v1且低于第二电压源5v2时，将拉高gate2电压且拉低gate1电压，从而驱动开启功率场效应管2且关闭功率场效应管1，使得第二电压源5v2作为供电电源；当并联输出端电压vout高于第二电压源5v2且低于第一电压源5v1时，将拉高gate1电压且拉低gate2电压，从而驱动开启功率场效应管1且关闭功率场效应管2，使得第一电压源5v1作为供电电源。5.根据权利要求4所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述功率场效应管应采用n沟道场效应管，所述n沟道场效应管导通时阻抗在0.8mω至1.5mω，在5v电压源、且负载2a时的导通时压降最大为0.003v，且其漏源极电压最大为25v。
6.根据权利要求5所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述场效应管选通控制器，还用于在第一电压源5v1接地短路时，此时并联输出端电压vout高于第一电压源5v1的电压，控制拉低gate1电压并关闭场效应管1；以及在第二电压源5v2接地短路时，此时并联输出端电压vout高于第二电压源5v2的电压，控制拉低gate2电压并关闭场效应管2。7.根据权利要求6所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，每个所述保险丝，连接在对应功率场效应管的漏极与后级dc/dc子电路之间，用于在与本保险丝连接的功率场效应管源漏极之间发生短路时，对其所在通路进行切断保护。8.根据权利要求7所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述dc/dc子电路设置为输出可配置dc/dc子电路，具有多路输出通路、且每路输出通路设置有对应的配置电阻，通过配置电阻配置对应输出通路的输出电压；其中，每个输出通路的输出电压配置为相同电压值或不同电压值。9.根据权利要求8所述的具有安全保护功能的双冗余供电dc/dc电路，其特征在于，所述dc/dc子电路具体包括两路输出通路，两路输出通路共具有两组输入端口，vin1和vin2；两组输出端口，vout1和vout2；两个启动控制端口，run1和run2；两个配置端口，fb1和fb2；其中，每组输入端口分别与电源选通及防短路子电路的并联输出端连接，且每组输入端口分别与两个并联的电容相连接，用于对并联输出端的输出电压vout进行去耦及降低抖动；每组输出端口分别与三个并联的电容相连接，用于保证对后端用电芯片供电的稳定；每个启动控制端口分别通过一个上拉电阻连接到电源选通及防短路子电路的并联输出端，用于使能dc/dc子电路内部对应的输出通路；每个配置端口分别通过一个配置电阻接地，用于通过对配置电阻的电阻值配置，从而配置本配置端口所在输出通路的输出电压。

技术总结
本发明公开一种具有安全保护功能的双冗余供电DC/DC电路，包括：电源选通及防短路子电路和DC/DC子电路；电源选通及防短路子电路中，场效应管选通控制器的两个电源输入感应端口分别连接到两个电压源，两个电源输出感应端口分别连接到并联输出端，两个驱动端口对应连接到两个功率场效应管的控制端，两个功率场效应管的输入端对应连接到两个电压源，输出端连接到并联输出端，且并联输出端连接到DC/D子电路的输入端；通过场效应管选通控制器实现双余度供电的切换。本发明的技术方案解决了现有选通二极管的供电切换方式，由于二极管上电压及功率损耗非常大，从而导致整个电路存在因二极管短路而烧毁的风险问题。短路而烧毁的风险问题。短路而烧毁的风险问题。


技术研发人员：朱耀国 惠亮 王俊 徐楠 韩敏
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2021/12/6