[發明專利]一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路

有效

• 申請號: 201910586640.8
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110299826B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 姜月;伍素亮;馬季軍;屈誠志;王強;周世亮;蔣坤;劉旭
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路，涉及航天器高壓電源系統保護設計領域；包括驅動產生電路、驅動增強電路、驅動隔離模塊、整流模塊和MOS管并聯電路；驅動產生電路產生兩路脈沖驅動電流；驅動增強電路對兩路脈沖驅動電流增強，提供MOS管開通所需驅動電流；驅動隔離模塊對驅動電路與航天器電源實現隔離并實現占空比擴展；整流模塊提供驅動MOS管開通電壓和關斷電流的通路；MOS管并聯電路實現占空比擴展；本發明解決了高壓航天器系統要求在電源異常掉電過程中MOS管處于失控狀態造成燒毀，占空比要求在0％～98％之間以及EMC干擾嚴重問題，有效地提高了航天器電源控制設備的工作可靠性。

技術領域

本發明涉及一種航天器高壓電源系統保護設計領域，特別是一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路。

背景技術

隨著航天技術的發展，航天器負載功率不斷增加，為減小系統功率傳輸損耗，提高空間能源的利用率，對于負載功率較大的航天器電源系統，一般選擇高壓電源母線，例如100V或100V以上的電源母線。在此種高壓母線電源的航天器中，一般電源系統的母線電壓高于蓄電池電壓，并且與蓄電池電壓相差不大，因此母線與蓄電池之間的控制設備中MOS管處于寬占空比開關狀態。

由于航天器高壓電源系統可靠性要求高，在電源異常掉電過程中不允許出現控制設備中MOS管失效現象，并且要實現高壓與低壓系統不得相互干擾的功能，因此對MOS管驅動提出了隔離、高可靠、低EMI的要求。目前并沒有合理的技術方案解決這些技術要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路，解決了高壓航天器系統要求在電源異常掉電過程中MOS管處于失控狀態造成燒毀，占空比要求在0％～98％之間以及EMC干擾嚴重問題，有效地提高了航天器電源控制設備的工作可靠性。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路，包括驅動產生電路、驅動增強電路、驅動隔離模塊、整流模塊和MOS管并聯電路；其中，驅動產生電路產生兩路脈沖驅動電流；驅動增強電路對兩路脈沖驅動電流增強，提供MOS管開通所需驅動電流；驅動隔離模塊對驅動電路與航天器電源實現隔離并實現占空比擴展；整流模塊提供驅動MOS管開通電壓和關斷電流的通路；MOS管并聯電路實現占空比擴展；驅動產生電路、驅動增強電路、驅動隔離模塊、整流模塊和MOS管并聯電路依次連通。

在上述的一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路，所述的驅動產生電路包括PWM芯片N1、第一電阻R1和第二電阻R2；第一電阻R1的一端與PWM芯片N1連接；第一電阻R1的另一端與驅動增強電路連接；第二電阻R2的一端與PWM芯片N1連接；第二電阻R2的另一端與驅動增強電路連接；PWM芯片N1生成的第一路脈沖驅動電流通過第一電阻R1傳輸至驅動增強電路；PWM芯片N1生成的第二路脈沖驅動電流通過第二電阻R2傳輸至驅動增強電路。

在上述的一種航天器用適合寬占空比高可靠隔離驅動電路，所述驅動增強電路包括電源Vc、第三電阻R3、第一三極管V1、第二三極管V2、第四電阻R4、第三三極管V3和第四三極管V4；其中，第三電阻R3的一端接電源Vc；第三電阻R3的另一端與第一三極管V1的集電極連接；第一三極管V1的基極與第一電阻R1的另一端連接；第一三極管V1的發射極分別與第二三極管V2的發射極和驅動隔離模塊連接；第二三極管V2的基極與第一電阻R1的另一端連接；第二三極管V2的集電極接地GND；第四電阻R4的一端接電源Vc；第四電阻R4的另一端接第三三極管V3的集電極；第三三極管V3的基極接第二電阻R2的另一端；第三三極管V3的發射極分別與第四三極管V4的發射極和驅動隔離模塊連接；第四三極管V4的基極與第二電阻R2的另一端連接；第四三極管V4的集電極接地GND。