[發明專利]一種航天器用放電電路過壓保護系統

有效

• 申請號: 201710689538.1
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107546725B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 徐軍;李強;覃思明;楊華;徐偉;周成召;焦宇晟;郭形發;楊帆
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/06
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

本發明提供一種航天器用放電電路過壓保護系統，包括分別與放電電路連接的母線電壓采樣電路、母線過壓延時觸發電路、信號鎖定電路、自主復位電路和執行電路；所述執行電路接收到所述觸發器輸出的高電平時，切斷所述放電電路功率回路和信號控制電路。本發明提供的航天器用放電電路過壓保護系統，設備簡便、實用性高，克服了現有的放電電路不可自動恢復、過壓點設置難和響應速度慢的問題，提高了放電電路的可靠性和安全性。

技術領域

本發明涉及電路過壓保護領域，特別涉及一種航天器用放電電路過壓保護系統。

背景技術

航天器用放電調節電路是一種DC/DC變換電路，將蓄電池組的能源經過變換，輸出適合航天器需求的電壓源，是航天器電源分系統中重要的組成部分。根據航天器能源需求和可靠性設計要求，放電電路一般采用多路調節電路并聯輸出的工作模式(多路熱備份工作模式)。由于空間復雜的電子環境(單粒子打翻控制芯片)或運行多年后放電電路中器件功能退化，某路放電調節電路發生輸出過壓故障，如不及時切除該故障電路，會導致整條母線輸出過壓，對航天器后級用電設備造成二次損傷，因此多路放電調節電路并聯供電的設計中需要設計過壓保護電路。

目前航天器放電調節電路的過壓保護電路，采用單路輸出電壓與基準電壓直接進行比較的工作方式，此方式存在三個缺點：一是空間復雜的電子環境，存在高能粒子打翻控制芯片，引起放電調節電路母線電壓過壓震蕩，過壓保護鎖定放電調節電路，該路退出供電不再恢復，需地面人工干預才能恢復正常工作；二是過壓點難設置，設置過高會對放電調節電路后級用電單元造成影響，過壓點設置過低容易引起過壓保護電路的誤動作；三是過壓保護響應速度慢，使故障電路未進入過壓保護狀態前，已進入過流或限流工作模式，使放電調節電路的過壓保護失效。

發明內容

本發明的目的在于提供一種航天器用放電電路過壓保護系統，以解決現有的放電調節電路不可自動恢復、過壓點設置難和響應速度慢的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：提供一種航天器用放電電路過壓保護系統，包括分別與放電電路連接的母線電壓采樣電路、母線過壓觸發電路、信號鎖定電路、延時自主復位電路和執行電路；

所述母線電壓采樣電路包括采樣電阻網絡和電壓跟隨器；所述采樣電阻網絡將母線電壓縮放為原值的十分之一；縮放后的母線電壓通過電壓跟隨器，進入后級電路；

所述母線過壓觸發電路包括觸發電路和第一延時電路；比較器將縮放后的母線電壓與設定電壓閾值進行比較，母線電壓大于設定電壓閾值，則比較器輸出高電平；比較器輸出的高電平的持續時間超過設定的延時時間，則向信號鎖定電路發送高電平；

所述信號鎖定電路包括觸發器；所述觸發器的置位端接收所述母線過壓觸發電路發送的高電平后，輸出端輸出高電平；當所述觸發器的復位端接收高電平時，輸出端重新輸出低電平；

所述延時復位電路包括復位電路、計數器和第二延時電路；縮放后的母線電壓經過第二延時電路的延時后，與母線復位閾值進行比較，若母線電壓低于設定值，則比較器向計數器輸出高電平，計數器向所述信號鎖定電路輸出高電平；

所述執行電路接收到所述觸發器輸出的高電平時，切斷所述放電電路功率回路和信號控制電路。進一步地，所述放電電路為SUPER-BUCK拓撲降壓電路。

進一步地，所述觸發器為CD4013。

進一步地，所述延時復位電路，在復位五次后，若放電電路電壓仍過壓，則放電電路停止供電，需地面人工發送復位指令。

進一步地，所述執行電路包括電磁繼電器和兩路電平變換電路。

本發明提供的航天器用放電電路過壓保護系統，設備簡便、實用性高，克服了現有的放電調節電路不可自動恢復、過壓點設置難和響應速度慢的問題，提高了放電電路的可靠性和安全性。

附圖說明