[發明專利]航天器多通道冷熱機隔離技術

有效

• 申請號: 201210326355.0
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103684396A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 丁承華;王有波
• 申請（專利權）人: 上海航天控制工程研究所
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 馮和純

技術領域

本發明涉及航天器電子產品采用冷備份冗余機制的冷熱機電路隔離設計，尤其涉及主機和備機之間的互相干擾和串電的計數。

背景技術

航天器產品以其任務的重要性對可靠性有非常嚴格的要求，為提高飛行任務的可靠性，除了在元器件、原材料等方面選用較高的宇航等級外，普遍的做法是采用系統冗余的方法。

相比于熱冗余機制，冷備份的系統冗余以其結構清晰，工作機制簡單以及可靠性較高等優點得到了越來越多的采用。在對實時性要求不十分嚴格的情況下一般都采用冷備份的冗余機制。相比于熱備份模式，在冷備份系統中如何確保冷機的完全隔離是一個突出的問題。

在一般電路中主要有2種信號進行傳輸：數字信號和模擬信號。數字信號的輸入源一般為開關信號，開關裝置的通斷代表2種極性的數字信號，比如圖1中，在電路設計中一般采用上拉電阻R1或R2將2種不同的輸入極性轉換成高低電平，在有抗干擾要求的電路中還需要設計濾波電路去除不期望出現的毛刺。

在冷備份電路中的數字信號接口電路就會設計2套，不可避免的是由于共輸入源端，主備電路供電電源之間會形成潛通路，主備之間的阻抗與上拉電阻（R3和R4）的阻值相關（圖2）。并且更嚴重的情況是在輸入源通道較多的情況下，主備之間的阻抗將更小，最終的結果將是在一機工作的情況下，供電電源通過潛通路串到另一機的電源，冷備份的機制就失效了。

所以，現有的冷熱機隔離計數不能完全將冷熱機隔離。

發明內容

本發明要解決的技術問題是冷機的完全隔離的問題。

為了解決上述問題，本發明提供一種航天器多通道冷熱機隔離技術，該隔離技術包括數字信號主備隔離電路和模擬信號主備隔離電路，其中，所述數字信號主備隔離電路包括第一隔離二極管和第二隔離二極管，所述第一隔離二極管的正極連接主機電源和主機，所述第二隔離二極管的正極連接備機和備機電源，第一隔離二極管的負極和第二隔離二極管的負極相連接；所述模擬信號隔離電路包括第一模擬開關和第二模擬開關，該第一模擬開關連接主機和主機電源，具有依序三個選通端和依序的八個數據通道，其中，該三個選通端接地，第一個數據通道接地；該第二模擬開關連接備機和備機電源，具有依序三個選通端和依序的八個數據通道，其中，該第二模擬開關的三個選通端接地，該第二模擬開關的第一個數據通道接地，

作為一種改進方案，所述第一隔離二極管的反向電阻至少10MΩ，所述第二隔離二極管的反向電阻至少10MΩ。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

由于本發明的數字信號主備隔離電路包括第一隔離二極管和第二隔離二級管，在主機工作時，第二隔離二極管被反向，將主機電源和主機與備機隔離，在備機工作時，第一隔離二極管被反向而將備機電源和備機與主機隔離，所以，能夠實現數字信號的隔離；由于模擬信號主備隔離電路包括第一模擬開關和第二模擬開關，主機工作時，第二模擬開關的三個選通端均接地，所以，第二模擬開關始終輸出為0，所以，沒有電壓信號進入備機，而當備機工作時，第一模擬信號的三個選通端被接地，所以，第一模擬開關始終輸出為0，這樣，沒有電壓信號進入主機，所以，能夠將主機和備機完全隔離。

附圖說明

圖1是現有的數字信號的輸入接口原理示意圖。

圖2是現有的冷備份系統中數字信號接口電路主備串電示意圖。

圖3是冷備份模式下數字信號隔離電路的原理示意圖。

圖4是冷備份模式下模擬信號隔離電路的原理示意圖。

具體實施方式