CN110601166B

CN110601166B - 电源与功率级集成电路、印制板

Info

Publication number: CN110601166B
Application number: CN201910884729.2A
Authority: CN
Inventors: 王元超; 杨永明; 于春风; 匡海鹏; 袁东明
Original assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2039-09-19
Also published as: CN110601166A

Abstract

本申请提供了一种电源与功率级集成电路及印制板，电路集成有电源电路与功率级电路，电源电路包括电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路、继电器；功率级电路包括俯仰功率级、方位功率级、滚转功率级电路。印制板采用PCB六层板设计，自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层；信号线置于Top Layer信号层与Bottom Layer信号层，地信号由EARTH地层与GND层进行内电层分割，电源信号由电源一层与电源二层进行内电层分割。本申请将电源电路与功率级电路集成为整体印制板，电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，对元器件合理排布；并对电源信号和地信号内电层切割，实现了数字电与模拟电信号的隔离。

Description

电源与功率级集成电路、印制板

技术领域

本申请属于电路与控制系统技术领域，尤其涉及一种电源与功率级集成电路以及印制板。

背景技术

目前，电源板为独立设计，一般集成了输入滤波器、变换器、输出滤波器、控制驱动电路以及保护电路等，将输入交/直流电源电压转换为所需的输出电压，为各电子设备供电。以直流电源在航空等军事领域的应用为例，电子设备普遍采用直流+28V供电，但是受到环境、电磁和开关等因素干扰，这种+28V输入常常伴有噪声、文波和尖峰等不利因素，可能损害电子设备。通常情况，三轴稳定平台将电源转换电路作为单独一块电源印制板，给该平台和全系统供电。但是，当三轴稳定平台在面向快速换装多种传感器载荷应用时，采用单独的电源印制板给各个系统供电的设计方案，势必衍生出大量的连接器，占据了更多的结构空间。

因此，针对上述电源印制板与功率印制板独立设计存在的问题，考虑设计一种集成传统电源电路与功率级电路等多模块的集成印制板是十分必要的。

申请内容

有鉴于此，本申请提供了一种电源与功率级集成电路、印制板，将电源电路与功率级电路集成为整体印制板，将电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，对元器件合理排布；并对电源信号和地信号通过内电层切割，实现了数字电信号和模拟电信号隔离。

一种电源与功率级集成电路，电路集成有电源电路与功率级电路；所述电源电路包括电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路以及继电器；所述尖峰浪涌抑制电路输入端连接电源滤波器的输出端，尖峰浪涌抑制电路输出端连接第一DC/DC变换电路输入端，第一DC/DC变换电路输出端连接至外部主控；直流输入电源电压U_i经过电源滤波器滤波后输出第一直流输入电压U_{i_EMI}，经过尖峰浪涌抑制电路消除浪涌电压后输出第二直流输入电压U_{i_in}，再经过第一DC/DC变换电路转换为第一可调直流输出电压U_{o_1}，给外部主控供电；

所述继电器的输入端连接尖峰浪涌抑制电路以及外部主控，继电器第一输出端连接第二DC/DC变换电路输入端，第二DC/DC变换电路输出端连接至外部数字印制板；外部主控通过上电控制回馈信号延时开启继电器，将浪涌抑制后的第二直流输入电压U_{i_in}经过继电器、与第二DC/DC变换电路转换为第二可调直流输出电压U_{o_2}，给外部数字印制板供电；继电器第二输出端连接所述功率级电路，浪涌抑制后的第二直流输入电压U_{i_in}经继电器输出为第三可调输出电压U_{o_3}给功率级电路供电。

优选的，所述功率级电路包括俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路，所述俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路采用相同结构的H逆变桥，H逆变桥的各功率管基极连接光耦。

本发明还提供了一种电源与功率级集成电路印制板，采用所述的电源与功率级集成电路，所述印制板采用PCB六层板设计，自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层；信号线置于Top Layer信号层与BottomLayer信号层，地信号由EARTH地层与GND层进行内电层分割，电源信号由电源一层与电源二层进行内电层分割。

优选的，所述电源电路、功率级电路分区布置于印制板上；电源电路区域集成有电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路以及继电器；功率级电路区域集成有俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路。

优选的，所述电源滤波器与所述第二DC/DC变换电路并排设置，所述第一DC/DC变换电路布置于所述电源滤波器的输出端；所述尖峰浪涌抑制电路靠近电源滤波器的输出端、第一DC/DC变换电路输入端；所述继电器布置于所述第一DC/DC变换电路的输出端，所述第二DC/DC变换电路的输入端靠近所述继电器。

优选的，所述功率级电路区域包括开关管区域、二极管与电阻区域、以及光耦区域；所述俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路的各开关管布置于所述开关管区域，各二极管、电阻布置于所述二极管与电阻区域，各光耦布置于所述光耦区域；所述光耦区域位于二极管与电阻区域、与第二DC/DC变换电路之间。

优选的，所述印制板上还设置有第一连接器、第二连接器、以及第三连接器；所述第二连接器布置于所述电源滤波器的输入端，与电源滤波器输入端连接，作为直流输入电源电压U_i的接口；所述第一连接器布置于所述第二DC/DC变换电路的输出端，与各光耦连接，作为驱动功率级电路的PWM控制信号输入接口；所述第三连接器与第一DC/DC变换电路输出端、第二DC/DC变换电路输出端、以及继电器输出端连接，作为第一可调输出电压U_{o_1}、第二可调输出电压U_{o_2}、第三可调输出电压U_{o_3}的输出接口。

优选的，所述GND层包括：覆盖第一连接器布置区域的第一可调输出电压U_{o_1}GND属性区域、覆盖第二连接器布置区域的直流输入电源电压U_i GND属性区域、覆盖功率级电路区域的第三可调输出电压U_{o_3}GND属性区域。

优选的，所述电源一层包括：覆盖第一连接器布置区域的第二可调输出电压U_{o_2}属性区域、覆盖开关管区域与第二连接器布置区域的第二直流输入电压U_{i_in}属性区域、以及覆盖二极管与电阻区域的功率级提升电压U_{i_2}属性区域，电源信号U_{i_2}用于为功率级提升电压预留接口。

优选的，所述电源二层包括：覆盖第一连接器布置区域的第一可调直流输出电压U_{o_1}属性区域、覆盖第二连接器布置区域的直流输入电源电压属性区域、覆盖尖峰浪涌抑制电路布置区域的第一直流输入电压U_{i_EMI}属性区域、以及覆盖开关管区域的第三可调输出电压U_{o_3}属性区域。

与现有技术相比，本申请的优点和积极效果在于：

本申请提供了一种电源与功率级集成电路、以及相应的印制板，将电源电路和功率级电路集成为一体，减少了连接器数量，配套于一种快速换装多传感器集成的悬臂式三轴稳定跟踪平台系统，设计结构紧凑，有利于多种传感器集成。

本申请的电源与功率级集成电路印制板，采用PCB六层板设计，自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层，将电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，对元器件合理排布。并对电源信号和地信号通过内电层切割，将数字电信号+5V、+5V_Ctrl和+5VGND分别设置在电源一层、电源二层与GND层，以分属于不同的层，但分割的形状一样，且与模拟电信号+28V_飞机、+28V、+28VGND、+28V_IN、+28V_EMI、+M36V在垂直空间上无交叠；而且数字电信号和模拟电信号呈现“凹”字咬合布局，模拟电信号在印制板上分布近似于一个“凹”字，数字电信号分布近似于“凹”字中间缺口部分，实现了数字电信号和模拟电信号隔离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的电源与功率级集成电路原理图；

图2为H逆变桥电路原理图；

图3为本申请的电源与功率级集成电路印制板顶层元件布置图；

图4为本申请Top Layer信号层的示意图；

图5为本申请EARTH地层的示意图；

图6为本申请GND层的示意图；

图7为本申请电源一层的示意图；

图8为本申请电源二层的示意图；

图9为本申请Bottom Layer信号层的示意图；

其中：1-电源电路区域、11-电源滤波器、12-尖峰浪涌抑制电路、13-第一DC/DC变换电路、14-第二DC/DC变换电路、15-继电器；2-功率级电路区域、21-开关管区域、22-二极管与电阻区域、23-光耦区域。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一路的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

参考图1、图2所示，以电源印制板在飞机的悬臂式三轴稳定跟踪平台系统的应用为例，本申请实施例提供了一种电源与功率级集成电路，电路集成有电源电路与功率级电路。

对于电源电路，其包括电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路、继电器。其中，尖峰浪涌抑制电路输入端连接电源滤波器的输出端，尖峰浪涌抑制电路输出端连接第一DC/DC变换电路输入端，第一DC/DC变换电路输出端连接至外部主控。直流输入电源电压U_i(即直流+28V_飞机)经过电源滤波器滤除文波和噪声后输出第一直流输入电压U_{i_EMI}(即直流+28V_EMI)，直流+28V_EMI经过尖峰浪涌抑制电路抑制开关和电磁干扰后输出第二直流输入电压U_{i_in}(即+28V_IN)，再经过第一DC/DC变换电路将直流+28V_IN转变成第一可调直流输出电压U_{o_1}(即+5V_Ctrl)，给三轴稳定跟踪平台系统的外部主控供电。

进一步参考图1所示，在电源电路设计中，继电器输入端分别与尖峰浪涌抑制电路与外部主控连接，继电器输出端包括三个输出端，继电器第一输出端连接第二DC/DC变换电路输入端，第二DC/DC变换电路输出端连接至外部数字印制板；继电器第二输出端连接功率级电路，继电器第三输出端连接至三轴稳定平台接口。即：第一可调直流输出电压U_{o_1}(即+5V_Ctrl)给外部主控供电，外部主控电路通过上电控制回馈信号延时开启继电器，浪涌抑制后的第二直流输入电压U_{i_in}(即+28V_IN)经过继电器输出为第三可调输出电压U_{o_3}(即直流+28V)并分为三路输出信号，其中一路将直流+28V电源信号经第二DC/DC变换电路转换为第二可调直流输出电压U_{o_2}(即直流+5V)，为三轴稳定跟踪平台系统的外部数字印制板供电；一路将直流+28V电源信号供给外部平台，为三轴稳定跟踪平台供电；还有一路将直流+28V电源供给功率级电路，直接为功率级电路供电。

对于功率级电路，进一步参考图1、图2所示，功率级电路包括俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路，俯仰功率级电路、方位功率级电路、滚转功率级电路分别连接至外部俯仰轴电机、方位轴电机、滚转轴电机。其中，俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路采用相同结构的H逆变桥，H逆变桥的驱动信号采用光耦隔离PWM信号进行驱动，H逆变桥的各功率管基极连接光耦，三轴稳定跟踪平台系统的外部主控反馈脉宽调制PWM信号驱动光耦，控制H逆变桥各功率管的通断，进而控制外部俯仰轴电机、方位轴电机、滚转轴电机工作。具体的，参考图2所示，对于每一个H逆变桥，其包括超前臂与滞后臂，超前臂包括上功率管V1与下功率管V3，滞后臂包括上功率管V2与下功率管V4；其中，超前臂的上功率管V1与下功率管V3的驱动脉冲控制信号采用相位相差180°的PWM驱动，滞后臂的上功率管V2与下功率管V4的驱动脉冲控制信号采用相位相差180°的PWM驱动。当超前臂的上功率管V1与滞后臂的下功率管V4导通，超前臂的下功率管V3与滞后臂的上功率管V2截止时，相应电机正转；当超前臂的下功率管V3与滞后臂的上功率管V2导通，超前臂的上功率管V1与滞后臂的下功率管V4截止时，相应电机反转。本实施例的俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路均采用相同的H逆变桥，利用光耦元件将数字信号和模拟信号隔开，外部主控反馈的PWM信号经过光耦，最终实现H逆变桥通断的控制，进而控制各电机的工作。

根据上述的电源与功率级集成电路，本申请还设计了相应的电源与功率级集成电路印制板，将电源电路和功率级电路两个成熟的电路集成，一定程度上压缩了结构空间，以适应空间限制要求。然而，电源和功率级集成电路涉及模拟和数字电路，如不将模拟和数字电路合理安排和隔离开，模拟电路会对数字电路产生较大的干扰。因此，本实施例的电源和功率级电路印制板顶层元件布置将模拟电源和数字电源隔开为最终目标，将电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，参考图3所示，具体的：

电源电路区域1集成有电源滤波器11、尖峰浪涌抑制电路12、第一DC/DC变换电路13、第二DC/DC变换电路14以及继电器15，各电路以电源滤波器11的输出端为中心实现电源电路的布局。其中，电源滤波器11与第二DC/DC变换电路14并排设置，第一DC/DC变换电路13布置于电源滤波器11的输出端；尖峰浪涌抑制电路12靠近电源滤波器11的输出端、以及第一DC/DC变换电路13的输入端；继电器15布置于第一DC/DC变换电路13的输出端，第二DC/DC变换电路14的输入端靠近继电器15。继电器15在印制板外部独立焊接，且印制板上预置了继电器的输入输出接口，其中属性为+28V_IN的XJ17、XJ18、XJ19、XJ20为继电器输出接口，属性为+28V的XJ22、XJ23、XJ24、XJ25为继电器输出接口。

进一步参考图3所示，功率级电路区域2集成有俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路。本实施例中将功率级电路区域2分为三个区域，即开关管区域21、二极管与电阻区域22、以及光耦区域23。俯仰功率级电路、方位功率级电路、滚转功率级电路的各开关管布置在开关管区域21内，各二极管、电阻布置于二极管与电阻区域22内，各光耦布置于光耦区域23内。本实施例将电源电路区域1具体设置在印制板上边缘左侧，将二极管与电阻区域22设置在印制板上边缘右侧。将光耦区域23设置在二极管与电阻区域22、与第二DC/DC变换电路14之间；将开关管区域21设置在印制板下边缘。

具体的，进一步参考图3所示，本实施例中俯仰功率级电路、方位功率级电路、滚转功率级电路采用相同的H逆变桥，各H逆变桥电路包括4个IGBT、6个二极管、1个续流功耗电阻、和2个电压提升上拉电阻。方位功率级电路包括4个IGBT元件V3、V6、V19、V20，6个二极管V8、V11、V14、V15、V21、V22，1个续流功耗电阻R8，2个电压提升上拉电阻R3、R6。滚转功率级电路包括4个IGBT元件V4、V5、V23、V24，6个二极管V9、V10、V16、V17、V25、V26，1个续流功耗电阻R9，2个电压提升上拉电阻R4、R5。俯仰功率级电路包括4个IGBT元件V29、V31、V37、V38，6个二极管V33、V34、V35、V36、V39、V40，1个续流功耗电阻R29，2个电压提升上拉电阻R27、R28。各功率级电路的4个IGBT元件对称布置在开关管区域21的左右两侧，且IGBT焊接时散热面朝上保持与电源滤波电路11、第一DC/DC变换电路13、第二DC/DC变换电路14保持在同一水平高度上，以便于各功率器件的散热设计。同时，各二极管与电路集中布置在二极管与电阻区域22，6个光耦元件U1、U2、U3、U4、U6、U8集中布置在光耦区域23，将印制板中上部分数字电信号和模拟电信号隔开。

进一步参考图3所示，本实施例中印制板上还设置了三组连接器，分别为第一连接器X1、第二连接器X2、以及第三连接器X3。其中，第二连接器X2为9芯连接器，布置于电源滤波器11的输入端，与电源滤波器输入端连接，作为直流输入电源电压Ui(即+28V_飞机)的接口。第一连接器X1为9芯连接器，布置于第二DC/DC变换电路14的输出端，与各光耦连接，作为驱动功率级电路的PWM控制信号输入接口，PWM控制驱动信号通过外部控制信号从第一连接器X1输入，并通过印制板中部的6个光耦元件U1、U2、U3、U4、U6、U8将印制板中上部分数字电信号和模拟电信号隔开。第三连接器X3为37芯连接器，与第一DC/DC变换电路的输出端、第二DC/DC变换电路输出端、以及继电器输出端连接，作为第一可调输出电压Uo_1(即+5V_Ctrl)、第二可调输出电压Uo_2(即+5V)、第三可调输出电压Uo_3(即+28V)、上电信号输入、以及电机电电源输出综合接口。

本实施例中印制板具体采用PCB六层板设计，参考表1所示，表1为印制板的各层信号规划表，PCB六层板自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层。对于印制板的各层具体设计，参考表1、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，图4为Top Layer信号层、图5为EARTH地层、图6为GND层、图7为电源一层、图8为电源二层、图9为Bottom Layer信号层。参考表1、图4、图9所示，Top Layer信号层与BottomLayer信号层为信号层，信号线置于Top Layer信号层与Bottom Layer信号层。地信号由EARTH地层与GND层进行内电层分割，电源信号由电源一层与电源二层进行内电层分割。

表1：印制板各层信号规划表

序	分层	分割	铜箔厚度
				1	Top Layer	信号层	2.8mil
2	EARTH	EARTH全覆盖	2.8mil
				3	GND	+28V_飞机GND、+28VGND、+5VGND	2.8mil
4	电源一层	+28V_IN、+5V、+M36V	2.8mil
				5	电源二层	+28V、+28V_飞机、+28V_EMI、+5V_Ctrl	2.8mil
6	Bottom Layer	信号层	2.8mil

具体的，对于EARTH地层，参考表1、图3、图5所示，EARTH地层为单独一层，并在印制板四个角设置4个EARTH过孔XJ16、XJ26、XJ27、XJ28，以便接机壳地。对于GND层，参考表1、图6所示，本实施例中GND层分割成三部分，即覆盖第一连接器X1布置区域的部分设置为第一可调输出电压Uo_1GND(即+5VGND)属性区域、覆盖第二连接器X2布置区域的部分设置为直流输入电源电压U_i GND(即+28V_飞机GND)属性区域、覆盖功率级电路区域2的部分设置为第三可调输出电压U_{o_3}GND(即+28VGND)属性区域。

对于电源一层，参考表1、图7所示，本实施例中电源一层分割成三部分，即覆盖第一连接器X1布置区域的部分设置为第二可调输出电压U_{o_2}(即+5V)属性区域、覆盖开关管区域21与第二连接器X2布置区域的部分设置为第二直流输入电压U_{i_in}(即+28V_IN)属性区域、以及覆盖二极管与电阻区域22的部分设置为功率级提升电压U_{i_2}(+M36V)属性区域，+M36V电源信号为给功率级提升电压预留接口。对于电源二层，参考表1、图8所示，本实施例中电源二层分割成四部分，即覆盖第一连接器X1布置区域的部分设置为第一可调直流输出电压U_{o_1}(即+5V_Ctrl)属性区域、覆盖第二连接器X2布置区域的部分设置为直流输入电源电压U_i(即+28V_飞机)属性区域、覆盖尖峰浪涌抑制电路12布置区域的部分设置为第一直流输入电压U_{i_EMI}(+28V_EMI)属性区域、以及覆盖开关管区域21的第三可调输出电压U_{o_3}(+28V)属性区域。

因此，本实施例的电源与功率级集成电路印制板，采用PCB六层板设计，自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层，将电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，对元器件合理排布。并对电源信号和地信号通过内电层切割，将数字电信号+5V、+5V_Ctrl和+5VGND分别设置在电源一层、电源二层与GND层，以分属于不同的层，但分割的形状一样，且与模拟电信号+28V_飞机、+28V、+28VGND、+28V_IN、+28V_EMI、+M36V在垂直空间上无交叠；而且数字电信号和模拟电信号呈现“凹”字咬合布局，模拟电信号在印制板上分布近似于一个“凹”字，数字电信号分布近似于“凹”字中间缺口部分，实现了数字电信号和模拟电信号隔离。

同时，本实施例中将印制板机械尺寸限制在236mm(长)×145mm(宽)×20mm(高)大小。印制板上还设置了多个测试点，包含了+28V_飞机信号指示灯和测试点、+28V信号指示灯和测试点、+5V信号指示灯和测试点、+5V_Ctrl信号测试点、+28V_IN信号测试点、+36V信号测试点、方位电机控制信号测试点、滚转电机控制信号测试点、俯仰电机控制信号测试点，以便信号调试测量。

本申请提供的电源与功率级集成电路印制板，是匹配一种快速换装多传感器集成的悬臂式三轴跟踪稳定平台，将传统的电源电路和功率级电路集成，保留原各自电路的功能的同时，将电源电路、功率级电路分区布置于印制板上，对元器件合理排布，可有效节约结构空间；且利于此三轴稳定平台多传感器集成设计，为多种传感器集成的结构设计创造了有利条件。同时，需要注意的是，本申请提供的电源与功率级集成电路及印制板不限于飞机的悬臂式三轴稳定跟踪平台系统的应用，还可扩展到以+28V直流电源供电的其他相关军事领域，以及其他如+24V、+12V等多种交直流电源电路的设计，应用领域广泛。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非是对本申请作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本申请技术方案的保护范围。

Claims

1.一种电源与功率级集成电路，其特征在于，电路集成有电源电路与功率级电路；所述电源电路包括电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路以及继电器；所述尖峰浪涌抑制电路输入端连接电源滤波器的输出端，尖峰浪涌抑制电路输出端连接第一DC/DC变换电路输入端，第一DC/DC变换电路输出端连接至外部主控；直流输入电源电压Ui经过电源滤波器滤波后输出第一直流输入电压Ui_EMI，经过尖峰浪涌抑制电路消除浪涌电压后输出第二直流输入电压Ui_in，再经过第一DC/DC变换电路转换为第一可调直流输出电压Uo_1，给外部主控供电；

所述继电器的输入端连接尖峰浪涌抑制电路以及外部主控，继电器第一输出端连接第二DC/DC变换电路输入端，第二DC/DC变换电路输出端连接至外部数字印制板；外部主控通过上电控制回馈信号延时开启继电器，将浪涌抑制后的第二直流输入电压Ui_in经过继电器、与第二DC/DC变换电路转换为第二可调直流输出电压Uo_2，给外部数字印制板供电；继电器第二输出端连接所述功率级电路，浪涌抑制后的第二直流输入电压Ui_in经继电器输出为第三可调输出电压Uo_3给功率级电路供电；

所述功率级电路包括俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路，所述俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路采用相同结构的H逆变桥，H逆变桥的各功率管基极连接光耦。

2.一种电源与功率级集成电路印制板，采用权利要求1所述的电源与功率级集成电路，其特征在于，所述印制板采用PCB六层板设计，自顶而下依次为Top Layer信号层、EARTH地层、GND层、电源一层、电源二层、Bottom Layer信号层；信号线置于Top Layer信号层与Bottom Layer信号层，地信号由EARTH地层与GND层进行内电层分割，电源信号由电源一层与电源二层进行内电层分割。

3.根据权利要求2所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述电源电路、功率级电路分区布置于印制板上；电源电路区域集成有电源滤波器、尖峰浪涌抑制电路、第一DC/DC变换电路、第二DC/DC变换电路以及继电器；功率级电路区域集成有俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路。

4.根据权利要求3所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述电源滤波器与所述第二DC/DC变换电路并排设置，所述第一DC/DC变换电路布置于所述电源滤波器的输出端；所述尖峰浪涌抑制电路靠近电源滤波器的输出端、第一DC/DC变换电路输入端；所述继电器布置于所述第一DC/DC变换电路的输出端，所述第二DC/DC变换电路的输入端靠近所述继电器。

5.根据权利要求3或4所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述功率级电路区域包括开关管区域、二极管与电阻区域、以及光耦区域；所述俯仰功率级电路、方位功率级电路以及滚转功率级电路的各开关管布置于所述开关管区域，各二极管、电阻布置于所述二极管与电阻区域，各光耦布置于所述光耦区域；所述光耦区域位于二极管与电阻区域、与第二DC/DC变换电路之间。

6.根据权利要求5所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述印制板上还设置有第一连接器、第二连接器、以及第三连接器；所述第二连接器布置于所述电源滤波器的输入端，与电源滤波器输入端连接，作为直流输入电源电压Ui的接口；所述第一连接器布置于所述第二DC/DC变换电路的输出端，与各光耦连接，作为驱动功率级电路的PWM控制信号输入接口；所述第三连接器与第一DC/DC变换电路输出端、第二DC/DC变换电路输出端、以及继电器输出端连接，作为第一可调输出电压Uo_1、第二可调输出电压Uo_2、第三可调输出电压Uo_3的输出接口。

7.根据权利要求6所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述GND层包括：覆盖第一连接器布置区域的第一可调输出电压Uo_1GND属性区域、覆盖第二连接器布置区域的直流输入电源电压Ui GND属性区域、覆盖功率级电路区域的第三可调输出电压Uo_3GND属性区域。

8.根据权利要求7所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述电源一层包括：覆盖第一连接器布置区域的第二可调输出电压Uo_2属性区域、覆盖开关管区域与第二连接器布置区域的第二直流输入电压Ui_in属性区域、以及覆盖二极管与电阻区域的功率级提升电压Ui_2属性区域。

9.根据权利要求8所述的电源与功率级集成电路印制板，其特征在于，所述电源二层包括：覆盖第一连接器布置区域的第一可调直流输出电压Uo_1属性区域、覆盖第二连接器布置区域的直流输入电源电压属性区域、覆盖尖峰浪涌抑制电路布置区域的第一直流输入电压Ui_EMI属性区域、以及覆盖开关管区域的第三可调输出电压Uo_3属性区域。