星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路及方法，该电路包括第一熔断器等，第一熔断器与第二熔断器并联，第一电阻与第二电阻串联，第一二极管与第二二极管并联，第三电阻与第四电阻、第五电阻并联，第一二极管与第三电阻串联，第三电阻与第一三极管的基极连接。本发明专利技术能够有效通过弱电驱动实现对强电的精确控制，同时具备母线电压选择及工作状态采集功能。

Power field effect drive control and state acquisition circuit and method of spaceborne heating sheet

The invention discloses a spaceborne heater power field effect driving control and state acquisition circuit and method, the circuit comprises a first fuse, the fuse is connected in parallel with the second fuse, the first resistor and the second resistor in series, the first diode and second diode in parallel, the third resistor and the fourth resistor and the fifth resistor, the first the diode and the third resistor are connected in series, the third resistor connected with the base of the first triode. The invention can effectively control the strong power through the weak electric drive, and also have the bus voltage selection and the working state collection function.

【技术实现步骤摘要】
星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路及方法
本专利技术涉及一种采集电路及方法，特别是涉及一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路及方法。
技术介绍
加热片是卫星平台热控系统的重要组成部分，通过对加热片的控制实现对整星温度的调节控制。目前，卫星加热片采用继电器进行单端控制。该控制方式电路占用空间大、质量重、集成度低，无法支持高频开关控制。随着卫星应用的快速扩展，卫星结构、载荷以及平台电单机的设计愈加复杂，卫星运行空间环境也更加严酷，星载加热片呈现出数量多、控制精度高、控制方式复制、可靠性要求高等特点，传统加热片控制技术已无法适应新的控制需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路及方法，其能够有效地通过弱电驱动实现对强电的精确控制，同时具备母线电压选择及工作状态采集功能。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路，其特征在于，其包括第一熔断器、第二熔断器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一场效应管、第二场效应管、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一熔断器与第二熔断器并联，第一电阻与第二电阻串联，第一二极管与第二二极管并联，第三电阻与第四电阻、第五电阻并联，第一二极管与第三电阻串联，第三电阻与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与第二电阻连接，第一三极管的发射极接地，第三二极管与第一电阻并联，第一电阻、第二电阻、第三二极管都与第一场效应管的栅极连接，第六电阻与第一场效应管的漏极连接，第七电阻、第八电阻都与第二场效应管的源极连接，第四二极管与第七电阻并联，第九电阻与第十电阻并联，第九电阻、第十电阻都与第二场效应管的漏极连接，第五电阻与第二场效应管的栅极连接。优选地，所述第九电阻、第十电阻都为限流保护电阻。优选地，所述第八电阻用于第一场效应管、第二场效应管的静电泄放，电压调整第三二极管用于保护第一场效应管的栅极。本专利技术还提供一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，母线供电选择及保护电路，通过选择母线供电输入正端熔断器及负端电阻的安装组合方式实现对母线供电输入的选择；步骤二，加热片正、负端控制，当控制指令输入10～12V电压时，第一三级管工作于饱和区，第一电阻、第二电阻以及第一三极管形成通路，第一电阻上的压降施加到第一场效应管的栅极和源极，使得第一场效应管导通，实现加热片输出正的控制输出；同时，10～12V电压通过第四电阻施加到第二场效应管的栅极，使得第二场效应管导通，实现加热片输出负的控制输出；步骤三，加热片工作状态采集，采用第六电阻、第七电阻分压方式对加热片输出正、加热片输出负输出电压值进行采集，用于指示电路的工作状态。本专利技术的积极进步效果在于：一、采样MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)同时控制加热片的正、负端，电路响应速度快、控制精度高，占用空间小，质量轻，可支持高集成度设计；二、加热片控制输出端设计状态遥测电路，可直接对加热片工作状态进行采集，传统加热片控制技术对控制指令进行状态遥测，无法精确给出加热片工作状态；三、同一控制电路提供两种可选择供电输入电压，增加了电路应用的灵活性，通用性，支持集成化设计满足加热片控制复杂性要求；四、供电输入端采用熔断器对母线电压进行保护，提高了控制电路的可靠性。附图说明图1为星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路包括第一熔断器F1、第二熔断器F2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一三极管Q3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，第一熔断器F1与第二熔断器F2并联，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一二极管D1与第二二极管D2并联，第三电阻R3与第四电阻R4、第五电阻R5并联，第一二极管D1与第三电阻R3串联，第三电阻R3与第一三极管Q3的基极连接，第一三极管Q3的集电极与第二电阻R2连接，第一三极管Q3的发射极接地，第三二极管D3与第一电阻R1并联，第一电阻R1、第二电阻R2、第三二极管D3都与第一场效应管Q1的栅极连接，第六电阻R6与第一场效应管Q1的漏极连接，第七电阻R7、第八电阻R8都与第二场效应管Q2的源极连接，第四二极管D4与第七电阻R7并联，第九电阻R9与第十电阻R10并联，第九电阻R9、第十电阻R10都与第二场效应管Q2的漏极连接，第五电阻R5与第二场效应管Q2的栅极连接。第九电阻R9、第十电阻R10都为限流保护电阻，根据母线供电选择情况进行安装，同一驱动电路中只安装其中一个电阻。第八电阻R8用于第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的静电泄放，电压调整第三二极管D3用于保护第一场效应管Q1的栅极。本专利技术星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集方法包括以下步骤：步骤一，母线供电选择及保护电路，通过选择母线供电输入正端熔断器及负端电阻的安装组合方式实现对母线供电输入的选择。当安装第一熔断器F1、第九电阻R9时，母线电压选择第一供电输入端；当安装第二熔断器F2、第十电阻R10时，母线电压选择第二供电输入端；步骤二，加热片正、负端控制，当“控制指令A(B)”输入10～12V电压时，第一三级管Q3工作于饱和区，第一电阻R1、第二电阻R2以及第一三极管Q3形成通路，第一电阻R1上的压降施加到第一场效应管Q1的栅极和源极，使得第一场效应管Q1导通，实现“加热片输出正”的控制输出。同时，10～12V电压通过第四电阻R4施加到第二场效应管Q2的栅极，使得第二场效应管Q2导通，实现“加热片输出负”的控制输出。第八电阻R8用于第一场效应管Q1、第二场效应管Q2的静电泄放，电压调整第三二极管D3用于保护第一场效应管Q1的栅极。步骤三，加热片工作状态采集，采用第六电阻R6、第七电阻R7分压方式对“加热片输出正”、“加热片输出负”输出电压值进行采集，用于指示电路的工作状态。其中，电压调整第四二极管D4用于限制“工作状态采集”信号的输出电压值。本专利技术的工作原理如下：星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路采用P型MOSFET及N型MOSFET同时控制加热片的正、负供电导通及断开，实现加热片的快速响应；采用三级管及电阻分压对MOSFET的栅源极进行控制，实现用弱电精确控制强电；通过选择母线供电输入正端熔断器及负端电阻的安装组合方式实现对母线供电输入的选择，同时对供电母线进行保护；采用电阻分压法对加热片控制输出电压进行状态采集。综上所述，本专利技术通过弱电驱动实现对强电的精确控制，同时具备母线电压选择及工作状态采集功能。本专利技术能够有效通过弱电驱动实现对强电的精确控制，同时具备母线电压选择及工作状态采集功能，应用灵活、响应速度快、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路，其特征在于，其包括第一熔断器、第二熔断器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一场效应管、第二场效应管、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一熔断器与第二熔断器并联，第一电阻与第二电阻串联，第一二极管与第二二极管并联，第三电阻与第四电阻、第五电阻并联，第一二极管与第三电阻串联，第三电阻与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与第二电阻连接，第一三极管的发射极接地，第三二极管与第一电阻并联，第一电阻、第二电阻、第三二极管都与第一场效应管的栅极连接，第六电阻与第一场效应管的漏极连接，第七电阻、第八电阻都与第二场效应管的源极连接，第四二极管与第七电阻并联，第九电阻与第十电阻并联，第九电阻、第十电阻都与第二场效应管的漏极连接，第五电阻与第二场效应管的栅极连接。

【技术特征摘要】
1.一种星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路，其特征在于，其包括第一熔断器、第二熔断器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一场效应管、第二场效应管、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，第一熔断器与第二熔断器并联，第一电阻与第二电阻串联，第一二极管与第二二极管并联，第三电阻与第四电阻、第五电阻并联，第一二极管与第三电阻串联，第三电阻与第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极与第二电阻连接，第一三极管的发射极接地，第三二极管与第一电阻并联，第一电阻、第二电阻、第三二极管都与第一场效应管的栅极连接，第六电阻与第一场效应管的漏极连接，第七电阻、第八电阻都与第二场效应管的源极连接，第四二极管与第七电阻并联，第九电阻与第十电阻并联，第九电阻、第十电阻都与第二场效应管的漏极连接，第五电阻与第二场效应管的栅极连接。2.如权利要求1所述的星载加热片功率场效应驱动控制及状态采集电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏玉林，张威，铁琳，陶震宇，沈斌，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31