跟踪通讯系统_机载通信电源模块设计报告

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1、产品设计报告文档编号文档分类产品设计报告版本密级电源模块设计报告拟制：日期：审核：日期：批准：日期：1更改记录页修订历史记录日期版本说明作者2信安公司电源模块设计报告目录1项目概述42技术参数要求43总体设计53.1总体设计原理框图53.2滤波电路设计53.3DC/DC转换电路设计63.4输出电路设计73.4.1+5V输出设计73.4.2+12V输出设计93.4.3-12V设计113.5检测电路设计123.6可靠性设计133.6.1过温保护133.6.2降额设计143.6.3PCB设计143.6.4热设计153.7接口描述及接口定义163.

2、8结构件设计要求214风险分析214.1技术风险214.2进度风险215人力资源配置216总结223信安公司电源模块设计报告电源模块设计报告1项目概述本电源模块应用于XXX通信设备中，主要实现对一次电源的滤波和稳压处理，同时将输入的一次电源转换为XXX通信设备中各模块所使用的二次电源。2技术参数要求（1）电源模块在产品交付验收时和在各阶段测试期间的初始加电状态应是明确的，并具有合理性、安全性、一致性和可重复性；（2）一次电源接口DC18-36V，电源模块保证在一次电源输入的电压范围内（18-36V）正常工作，一次电源电流≤5.5A；（3）电

3、源模块共输出9路二次电源，具体要求如下表所示：表1：电源模块输出电压要求序号电压电流输出模块输入模块备注1﹢28V≤3A电源模块C波段PA模块2﹢12V≤1.5A电源模块3-12V≤0.2A电源模块4﹢28V≤0.4A电源模块U波段PA模块5﹢5V≤1.5A电源模块6﹢5V≤65mA电源模块C波段LNA7﹢5V≤60mA电源模块U波段LNA8﹢5V≤3.6A电源模块数字基带（4）电源模块与一次电源的供电接口有故障隔离措施，当机载通信设备短路时不影响一次电源的正常工作；（5）要求电源模块的DC/DC转换效率不低于85%；（6）将C波段PA模块

4、功率遥测、温度遥测，U波段PA模块功率遥测及电源模块本身的电压遥测(0~+5V)、温度遥测(0~+5V)送数字基带模块采集，同时转发来自数字基带模块对C波段PA模块的控制指令；（7）电源模块尺寸要求：130mm×80mm×30mm；（8）重量要求：≤300g（不含结构重量）；（9）工作温度要求：-40℃~60℃。3总体设计22信安公司电源模块设计报告1.1总体设计原理框图电源模块主要是将外部送入的﹢28V一次电源转换为其他模块所使用的各档供电电压，并执行相应的模拟遥测功能，如下图所示。图1：电源模块组成框图1.2详细原理图设计22信安公司电

5、源模块设计报告1.1滤波电路设计开关电源电磁干扰滤波器用在一次电源和DC/DC转换电路之间，它具有双向抑制性能，相当于这二者之间的EMI噪声之间加上一个阻断屏障。日本Murata公司的NFM31穿心电容利用陶瓷工艺和独创材料，对噪声和EMI有很好的抑制作用。等效电路如下图：图2：NFM31穿心电容等效电路图3：NFM31穿心电容插入损耗特性图图4：滤波电路原理图22信安公司电源模块设计报告1.1DC/DC转换电路设计VICOR公司是美国著名的开关电源生产厂商，其标志产品是DC/DC转换器，以高的功率密度（24.8W/cm3）和高效率著称，广

6、泛用于航空航天领域。VICOR模块区别于通常产品之处主要是它使用了软开关的ZCS技术，通常的硬开关斩波器波形近似为矩形波，即强迫开关器件在电压不为零时开通，电流不为零时关断，这样在矩形波的边沿就会因寄生参数而产生高频振荡，导致开关损耗增大，频率越高，开关损耗越大；而VICOR模块应用谐振技术，使开关器件中的电流波形近似于半周期的正弦信号，这样开关的导通、关断时刻都对应零输入电流（即开关管电流），从而即使开关频率超过1MHz，开关损耗也只占极小的百分比。高的开关频率、低的开关损耗便产生了一系列优点：功率密度高、传导和辐射噪声小、响应快、转换效

7、率高等。DC/DC转换+28V输出电路采用VICOR公司的PRM预稳压模块+VTM电压隔离转换模块方案，该方案效率高达95%以上，当输入电压在+18V~+36V之间波动时，保证+28V的稳定输出；同时VTM模块具有隔离功能，当输出电源负载发生故障时，不影响一次电源的正常工作。应用电路如下图：图5：DC/DC转换原理图1.2输出电路设计1.2.1+5V输出设计Ø采用VICOR公司PI3109-01-HVIZ电源管理芯片，应用电路如下图。图6：+5V应用电路Ø+5V滤波解决方案22信安公司电源模块设计报告图7：+5V滤波应用电路图8：PI310

8、9-00/-01MinimalDifferentialRippleAttenuationResults22信安公司电源模块设计报告图9：PI3109-00/-01Green=Po