[發(fā)明專利]雙冗余容錯(cuò)高可靠正脈沖和負(fù)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110104820.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112737550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐波;趙和平;曾連連;王瑛;王宗民;王平;陳忠貴;汪路元;郭堅(jiān);陶利民;劉欣;徐勇;馮國(guó)平;于敏芳;李文娟;周亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號(hào): H03K17/081
• 分類號(hào): H03K17/081;H03K17/16;H03K17/30;G05B9/03
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李微微

1.一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括兩層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元；

每層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元均包括前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路和后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路；

第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元和第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元中的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路用于將各自的輸入控制信號(hào)進(jìn)行偏置分壓，將電路啟動(dòng)電壓調(diào)整到規(guī)定的電平，當(dāng)輸入控制信號(hào)的電平達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)啟動(dòng)后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，確保輸入端在可靠的電平下才能啟動(dòng)指令脈沖輸出，同時(shí)對(duì)電流進(jìn)行一級(jí)放大，為后級(jí)驅(qū)動(dòng)提供足夠的電流驅(qū)動(dòng)能力；

第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元和第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元中的的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路用于根據(jù)前級(jí)輸出的控制信號(hào)完成對(duì)指令脈沖的開(kāi)關(guān)控制和電流放大，保證后級(jí)輸出的脈沖信號(hào)達(dá)到規(guī)定的電流驅(qū)動(dòng)能力；

第一層和第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元中的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路上下串聯(lián)形成復(fù)合開(kāi)關(guān)電路，第一層開(kāi)關(guān)輸出作為第二層開(kāi)關(guān)輸入，確保在兩層驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)啟動(dòng)時(shí)建立脈沖開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的電流通路，完成脈沖信號(hào)的輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元還包括輸入端保護(hù)電路，用于保護(hù)為本裝置的輸入控制信號(hào)免受指令電源的高電壓損傷。

3.如權(quán)利要求1所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)輸出正脈沖指令時(shí)，第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T1和電阻R1、R2；第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括PNP型三級(jí)管T2和電阻R3、R4；第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T2和電阻R5、R6；第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括PNP型三級(jí)管T4和電阻R7、R8，其中：

電阻R1一端接本電路的輸入控制信號(hào)后接電阻R2再接地；三級(jí)管T1的基極接到電阻R1和R2之間；三級(jí)管T1的發(fā)射極接地；集電極串接電阻R3和R4后接指令電源；三極管T2的基極接在電阻R3和R4之間，三極管T2的發(fā)射極接指令電源；

電阻R5一端接本電路的輸入控制信號(hào)，另一端接電阻R6再接地；三級(jí)管T3的基極接到電阻R5和R6之間；三級(jí)管T3的發(fā)射極接地，集電極串接電阻R7和R8后接指令電源；三極管T4的基極接在電阻R7和R8之間，三極管T4的發(fā)射極接三極管T2的集電極，三極管T4的集電極作為指令脈沖的輸出端。

4.如權(quán)利要求3所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括兩個(gè)分別正向串接在電阻R1和R5與各自輸入控制信號(hào)之間的二極管。

5.如權(quán)利要求1所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)輸出負(fù)脈沖指令時(shí)，第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T1和電阻R1、R2；第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T2及電阻R3；第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T3及電阻R4、R5；第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元的后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括NPN型三級(jí)管T4及電阻R6，其中：

電阻R1一端接本電路的輸入控制信號(hào)后接電阻R2再接三極管T4的集電極；三級(jí)管T1的基極接到電阻R1和R2之間；三級(jí)管T1的集電極串接電阻R3后接供電電源；三級(jí)管T1的發(fā)射極接三極管T2的基極；三極管T2的發(fā)射極接三極管T4的集電極；三極管T2的集電極作為指令脈沖的輸出端；

電阻R4一端接本電路的輸入控制信號(hào)，另一端接電阻R5后再接地；三級(jí)管T3的基極接到電阻R4和R5之間；三級(jí)管T3的發(fā)射極接三極管T4的基極，集電極通過(guò)電阻R6接供電電源；三極管T4的發(fā)射極接指令地。

6.如權(quán)利要求5所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括兩個(gè)分別正向串接在電阻R1和R4與各自輸入控制信號(hào)之間的二極管。

7.一種基于如權(quán)利要求1-6任意一個(gè)所述的一種雙冗余容錯(cuò)脈沖開(kāi)關(guān)指令驅(qū)動(dòng)裝置的芯片，其特征在于，單個(gè)芯片內(nèi)包含多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置；所有驅(qū)動(dòng)裝置的第一層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在一個(gè)管芯中，所有驅(qū)動(dòng)裝置的第二層多級(jí)驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在另一個(gè)管芯中。

8.如權(quán)利要求7所述的芯片，其特征在于，所述芯片采用雙極型SOI工藝；每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的電路元件均獨(dú)立設(shè)計(jì)。