[發(fā)明專利]一種大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811259128.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN109449880A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭巖;張霞;王蓓蓓;張國(guó)帥;陳永剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號(hào): H02H3/24
• 分類號(hào): H02H3/24
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

一種大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)電路，外部輸入電壓通過輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻串聯(lián)分壓后與精密電壓源的基準(zhǔn)電壓端相連，限流電阻位于外部輸入電壓正線與精密電壓源陰極之間，第一分壓電阻串聯(lián)后設(shè)置于精密電壓源陰極、外部輸入電壓回線間，旁路三極管的集電極、發(fā)射極分別與輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻中電阻兩端相連，旁路三極管、控制三極管的集電極接第一分壓電阻的中點(diǎn)，控制三極管的發(fā)射級(jí)與外部輸入電壓的回線相連，控制三極管的集電極輸出欠壓保護(hù)電路的控制信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)電路。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的飛速發(fā)展，航天器電源系統(tǒng)的功率不斷增加，為了更好的體現(xiàn)出高壓供電線纜損耗小的優(yōu)勢(shì)，從東方紅-4平臺(tái)開始逐步采用100V高壓母線供電體制，對(duì)高壓母線體制下電源系統(tǒng)長(zhǎng)壽命、高可靠提出了新的挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，衛(wèi)星電源在正常工作時(shí)自然損壞的幾率是很小的，損壞一般發(fā)生在惡劣的母線供電環(huán)境和負(fù)載突發(fā)狀況。為了使星上電子產(chǎn)品能夠安全有效并且長(zhǎng)壽命的進(jìn)行工作，保護(hù)電路的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。當(dāng)電源模塊或電子單機(jī)處于一些異常母線供電狀態(tài)時(shí)，保護(hù)電路能夠及時(shí)將供電母線關(guān)閉，盡可能減小由于這些問題所造成的損失。而衛(wèi)星電源系統(tǒng)中與蓄電池、太陽能電池陣、一次母線等多個(gè)關(guān)鍵部位相連接的電源模塊和電子單機(jī)的保護(hù)電路更是關(guān)乎衛(wèi)星運(yùn)行成敗的重中之重，對(duì)保護(hù)電路的自身可靠性提出了更高的要求。

星上電源和電子單機(jī)對(duì)于輸入一次母線欠壓保常用的方法主要為通過采樣母線電壓，再經(jīng)過比較器與設(shè)定基準(zhǔn)比較，當(dāng)母線電壓低于設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)關(guān)斷母線供電，達(dá)到保護(hù)后級(jí)電源模塊和電子單機(jī)的目的。現(xiàn)有的基于比較器的欠壓保護(hù)法需要額外設(shè)計(jì)輔助供電電源，輔助電源通常效率較低，會(huì)帶來1～3W的功耗，可靠性難以保證；同時(shí)也會(huì)造成系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，不利于航天電子產(chǎn)品的小型化和輕量化。因此，突破結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠高的大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)技術(shù)在衛(wèi)星電源系統(tǒng)中具有十分重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需外部供電、功耗低、溫漂小、抗干擾性能優(yōu)、抗輻照能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、可靠性高，能夠適用于航天器電源系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種大功率宇航模塊電源輸入欠壓保護(hù)電路，包括輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻、精密電壓源U1、限流電阻R4、第一分壓電阻、旁路三極管V1、控制三極管V2，其中：

外部輸入電壓通過輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻串聯(lián)分壓后與精密電壓源U1的基準(zhǔn)電壓端相連，限流電阻R4位于外部輸入電壓正線與精密電壓源U1陰極之間，第一分壓電阻串聯(lián)后設(shè)置于精密電壓源U1陰極、外部輸入電壓回線之間，旁路三極管V1的集電極、發(fā)射極分別與輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻中電阻兩端相連，旁路三極管V1、控制三極管V2的集電極接第一分壓電阻的中點(diǎn)，控制三極管V2的發(fā)射級(jí)與外部輸入電壓的回線相連，控制三極管V2的集電極輸出欠壓保護(hù)電路的控制信號(hào)；

其中，精密電壓源U1包括比較器，當(dāng)外部輸入電壓分壓后電壓值大于比較器基準(zhǔn)電壓時(shí)，精密電壓源U1陰極輸出電壓小于外部輸入電壓分壓后電壓值，當(dāng)外部輸入電壓分壓后電壓值不大于比較器基準(zhǔn)電壓時(shí)，精密電壓源U1陰極輸出電壓等于外部輸入電壓分壓后電壓值。

所述的輸入電壓檢測(cè)的分壓電阻包括電阻R1、電阻R2、電阻R3，其中，電阻R1、電阻R2、電阻R3串聯(lián)。

所述的控制三極管V2的集電極輸出的欠壓保護(hù)電路的控制信號(hào)接宇航大功率模塊電源輸入浪涌電路，對(duì)功率MOS管進(jìn)行使能控制，完成輸入母線電壓的接通和切斷。

所述的限流電阻R4在外部輸入電壓正線與精密電壓源U1的陰極之間，保證精密電壓源U1中比較器的最小工作電流滿足要求。