一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路制造技术

一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，通过过流时启动输出电流调节电路对指令电源电子开关的开启电压进行调节，从而实现了对空间计算机指令电源过流保护功能。在指令负载发生故障或短路时，能够将指令电源输出电流限制在安全范围内。通过调节电流采样电路，可以对过流保护点进行设置，适应不同空间计算机负载需要。在过流因素消除后，电流采样电路上采集电压变小，使指令电源电子开关自主恢复正常的开启关断，不影响空间计算机的功能和性能。从而确保空间飞行器指令负载短路情况下，不烧毁驱动电路；能够让指令供电与指令信号同步发出，避免指令电源长时间加电，防止空闲状态下误指令发出，保证空间飞行器指令供电链路安全。

Controllable and adjustable space computer instruction power supply current limiting protection circuit

Current limiting protection circuit of space computer instruction power of a controllable and adjustable flow through the start output current regulating circuit turn-on voltage of power electronic switch instruction is adjusted, thus achieves the instructions for the computer power supply overcurrent protection function. When the instruction load is faulty or shorted, the output current of the instruction power supply can be limited to the safe range. By adjusting the current sampling circuit, the over-current protection point can be set to meet the needs of different space computer loads. After the overcurrent factor is eliminated, the voltage on the current sampling circuit is reduced, so that the instruction power supply and the electronic switch can automatically resume normal turn on and shutdown, and do not affect the function and performance of the space computer. In order to ensure the space vehicle load instruction case of a short circuit, driving circuit can not burn; let the command power supply and command signal synchronization issued instructions, avoid long time power supply power, prevent the idle state error command is issued, to ensure the spacecraft command power link security.

【技术实现步骤摘要】
一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路
本专利技术涉及空间飞行器指令电源限流保护电路，具体为一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路。
技术介绍
目前空间飞行器指令电源普遍采用+30V供电，指令电源进入空间计算机后，在各个负载的前端通过电阻进行限流，并且指令电源链路上长期为+30V电压。通常空间飞行器指令电源供电能力比较强，输出电流能力远大于指令负载驱动电路耐受电流能力。在负载发生短路或异常情况下，有可能将指令驱动电路击穿烧毁，导致指令电源在故障模式下输出大电流，拉低指令电源电压，致使整个空间飞行器所有指令均不能正常工作，直接危害空间飞行器的安全。并且指令电源空闲状态下长期给负载加电，会有可能因为其他原因导致误指令发出。在公开的专利技术专利(申请号：US5672918A)中，是针对供电母线过流保护电路，通过逻辑信号使能DCDC模块禁止端方式保护。该保护方式在过流模式下直接关断供电输出，使设备不能正常工作。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，结构简单，设计合理，能够对空间计算机指令电源实现过流保护功能，安全可靠，稳定性高。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，包括输出电流调节电路、指令过流信号采样电路、指令电源使能控制电路、指令过流信号输出电路和中央处理器，以及依次连接的电流采样电路、指令电源电子开关和指令电源输出电路；指令电源输出电路给指令驱动电路供电；所述电流采样电路和输出电流调节电路的输入端分别连接空间计算机的指令电源输入；电流采样电路的电压输出端与输出电流调节电路的控制端连接，电流采样电路的输出端还依次经指令过流信号采样电路和指令过流信号输出电路连接中央处理器的采集端；所述中央处理器的输出端经发出的指令电源使能信号连接指令电源使能控制电路的驱动端，指令电源使能控制电路的输出端连接指令电源电子开关的控制端。所述输出电流调节电路的输出端连接指令电源电子开关的电压控制端；当未发生指令电流电源过流时，输出电流调节电路关断；当发生指令电源过流时，空间计算机的指令电源输入电流经电流采样电路，通过电流采样电路转化为电压值，控制输出电流调节电路根据电流的大小来自主调节指令电源电子开关的开启电压。优选的，所述的电流采用电路包括二极管V3，以及电阻R1；电阻R1一端分别连接二极管V3的正极和电源电子开关中PMOS管V2的S端；电阻R1的另一端接入空间计算机的指令电源输入。优选的，所述的输出电流调节电路包括三极管V5和电阻R8；三极管V5的发射极接入空间计算机的指令电源输入，基极连接电阻R8的一端，集电极经电阻R7连接PMOS管V2的G端；R8的另一端连接二极管V3的负极，且经电阻R13接地。优选的，所述的指令过流信号采样电路包括电阻R3，三极管V4，二极管V6和二极管V7；电阻R3的一端连接PMOS管V2的S端，另一端分别连接三极管V4的基极、以及依次负向连接的二极管V6和二极管V7；二极管V7的正极连接三极管V5的集极；三极管V4的发射极连接PMOS管V2的S端，集电极连接指令过流信号输出电路输入端。优选的，指令过流信号输出电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R15和电阻R17，以及电容C2、三极管V9和反向器；电阻R11的一端连接指令过流信号输出电路的输入端，另一端分别连接电阻R15的一端且经连接的电阻R17后接地；电阻R15的另一端分别连接三极管V9的基极且经电容C2后接地；三极管V9的发射极接地，基极分别连接反相器的输入端和电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电源VCC；反相器的输出端连接中央处理器的采集端。优选的，所述的指令电源输出电路包括正向连接在电源电子开关中PMOS管V2的D端二极管V1，以及分别连接在二极管V1正极和负极的电容C1和电阻R6，电容C1和电阻R6的另一端均接地；电容C1并联有电阻R4。优选的，所述的指令电源使能控制电路包括电阻R10、电阻R14和电阻R16，以及三极管V8；电阻R10的一端经电阻R7连接PMOS管V2的G端，另一端连接三极管V8的集电极；电阻R14的一端连接指令电源使能信号，另一端连接三极管V8的基极；电阻R16的一端连接指令电源使能信号，另一端连接三极管V8的发射极且接地。优选的，在中央处理器发送指令电源使能信号同时，开始扫描指令过流信号输出电路的脉冲变化；如果有脉冲电平变化，则表明无过流发生；如无脉冲变化，仅为恒定低电平信号，则表明指令电源有过流发生；中央处理器会记录过流次数，并且通过中央处理器定位发生过流故障的指令通道。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术通过过流时启动输出电流调节电路对指令电源电子开关的开启电压进行调节，从而实现了对空间计算机指令电源过流保护功能。在指令负载发生故障或短路时，能够将指令电源输出电流限制在安全范围内，既能保证指令电源正常输出，又不烧毁指令电源链路相关的器件。由于指令电源的打开和关断均受中央处理器控制，在无指令发出时指令电源无电压输出，保证空闲状态时无误指令发出。通过调节电流采样电路，可以对过流保护点进行设置，适应不同空间计算机负载需要。在过流因素消除后，电流采样电路上采集电压变小，使指令电源电子开关自主恢复正常的开启关断，不影响空间计算机的功能和性能。从而使得本专利技术，能够在确保空间飞行器指令负载短路情况下，不烧毁驱动电路；能够在负载短路时不会拉低、关断空间飞行器指令电源供电，影响整个飞行器的指令安全；能够在负载故障解除后自主恢复正常供电；能够让指令供电与指令信号同步发出，避免指令电源长时间加电，防止空闲状态下误指令发出，保证空间飞行器指令供电链路安全。附图说明图1为本专利技术实例中所述限流保护电路的结构原理框图。图2为本专利技术实例中所述限流保护电路的结构原理电路图。图中，指令电源输入1、电流采用电路2、指令电源电子开关3、指令电源输出电路4、输出电流调节电路5、指令过流信号采样电路6、指令电源使能信号7、指令电源使能控制电路8、指令过流信号输出电路9、中央处理器10。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1所示，在中央处理器10给指令驱动电路11发送指令发出命令同时，发出指令电源使能信号7，电源使能信号7驱动指令电源使能控制电路8，打开指令电源电子开关3，使指令电源输出电路4给指令驱动电路11供电。在中央处理器10发送指令电源使能信号7同时，开始扫描指令过流信号输出电路9的脉冲变化。如无脉冲变化，仅为恒定低电平信号，则表明指令电源有过流发生。如果有脉冲电平变化，则表明无过流发生。中央处理器10会记录过流次数，并且通过中央处理器10定位发生过流故障的指令通道。在发生指令电源过流时，空间计算机的指令电源输入1流经电流采样电路2，通过电流采样电路2转化为电压值，控制输出电流调节电路5。根据电流的大小来自主调节指令电源电子开关3的开启电压。电流i经过电阻R1，电阻两端的电压值为i*R1，1N5819二极管压降为0.3V。在i*R1+0.3V小于0.7V时，三极管V5未导通，电子开关V2的UGS电压为-10V，电子开关输出电流为i。当i*R1+0.3V大于0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，其特征在于，包括输出电流调节电路(5)、指令过流信号采样电路(6)、指令电源使能控制电路(8)、指令过流信号输出电路(9)和中央处理器(10)，以及依次连接的电流采样电路(2)、指令电源电子开关(3)和指令电源输出电路(4)；指令电源输出电路(4)给指令驱动电路(11)供电；所述电流采样电路(2)和输出电流调节电路(5)的输入端分别连接空间计算机的指令电源输入(1)；电流采样电路(2)的电压输出端与输出电流调节电路(5)的控制端连接，电流采样电路(2)的输出端还依次经指令过流信号采样电路(6)和指令过流信号输出电路(9)连接中央处理器(10)的采集端；所述中央处理器(10)的输出端经发出的指令电源使能信号(7)连接指令电源使能控制电路(8)的驱动端，指令电源使能控制电路(8)的输出端连接指令电源电子开关(3)的控制端；所述输出电流调节电路(5)的输出端连接指令电源电子开关(3)的电压控制端；当未发生指令电流电源过流时，输出电流调节电路(5)关断；当发生指令电源过流时，空间计算机的指令电源输入(1)流经电流采样电路(2)，通过电流采样电路(2)转化为电压值，控制输出电流调节电路(5)根据电流的大小来自主调节指令电源电子开关(3)的开启电压。...

【技术特征摘要】
1.一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，其特征在于，包括输出电流调节电路(5)、指令过流信号采样电路(6)、指令电源使能控制电路(8)、指令过流信号输出电路(9)和中央处理器(10)，以及依次连接的电流采样电路(2)、指令电源电子开关(3)和指令电源输出电路(4)；指令电源输出电路(4)给指令驱动电路(11)供电；所述电流采样电路(2)和输出电流调节电路(5)的输入端分别连接空间计算机的指令电源输入(1)；电流采样电路(2)的电压输出端与输出电流调节电路(5)的控制端连接，电流采样电路(2)的输出端还依次经指令过流信号采样电路(6)和指令过流信号输出电路(9)连接中央处理器(10)的采集端；所述中央处理器(10)的输出端经发出的指令电源使能信号(7)连接指令电源使能控制电路(8)的驱动端，指令电源使能控制电路(8)的输出端连接指令电源电子开关(3)的控制端；所述输出电流调节电路(5)的输出端连接指令电源电子开关(3)的电压控制端；当未发生指令电流电源过流时，输出电流调节电路(5)关断；当发生指令电源过流时，空间计算机的指令电源输入(1)流经电流采样电路(2)，通过电流采样电路(2)转化为电压值，控制输出电流调节电路(5)根据电流的大小来自主调节指令电源电子开关(3)的开启电压。2.根据权利要求1所述的一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，其特征在于，所述的电流采用电路(2)包括二极管V3，以及电阻R1；电阻R1一端分别连接二极管V3的正极和电源电子开关(3)中PMOS管V2的S端；电阻R1的另一端接入空间计算机的指令电源输入(1)。3.根据权利要求2所述的一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，其特征在于，所述的输出电流调节电路(5)包括三极管V5和电阻R8；三极管V5的发射极接入空间计算机的指令电源输入(1)，基极连接电阻R8的一端，集电极经电阻R7连接PMOS管V2的G端；R8的另一端连接二极管V3的负极，且经电阻R13接地。4.根据权利要求3所述的一种可控可调的空间计算机指令电源限流保护电路，其特征在于，所述的指令过流信号采样电路(6)包括电阻R3，三极管V4，二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，刘曙蓉，何海峰，杨方，徐超，刘烨贝，伊岚，刘秀娜，李鹏，黄宁梅，全勇涛，于晶涛，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61