The utility model relates to a soft start stop and protection device and an electrical system for a magnetic isolation control semiconductor switch, which belongs to the field of space power supply. The device includes a bus connection circuit, a grid control and a driving circuit and a signal control input end. The bus connection circuit includes a high voltage bus connection end and a power semiconductor. Switch MOSFET, load dropdown resistor, load input capacitance, electrical equipment and bus circuit connection end, gate control and drive circuit include low-voltage DC linear adjustable power supply, isolation transformer, low voltage and high frequency switch tube, control loop connection end and control signal rectifier bridge, signal control input end including DC control The input end of the signal, the input end of the pulse drive signal and the electrical equipment can control the input end of the signal. The utility model can control the power semiconductor MOSFET switch under the \ground potential\ control signal to control the hundreds of volts and high potential, so as to realize the connection and disconnection of the bus and the electric equipment, and can also play the role of overvoltage protection.
【技术实现步骤摘要】
磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置及电气系统
本技术涉及航天电源
,具体地说涉及一种磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置及电气系统。
技术介绍
随着航天技术的快速发展,航天器的用电设备种类越来越多、数量越来越多,功率越来越大,用电功率从原来的数千瓦,发展到数十千瓦,未来需要数百千瓦,甚至更高的用电功率,供电母线的电压越来越高,现在大量使用100V电压母线,正在推广160V电压母线,正在研发250V和400V母线,根据需求预计,未来需要在发展500V以上甚至更高的母线。在地面系统中,用电设备与母线电压的连接一般采用保险、空气开关、接触器等方法实现,亦可以采用光耦控制半导体开关实现。但在航天电源技术中,采用保险、空气开关和接触器等方法,体积和重量太大,也无合适的航天等级的器件;由于辐射位移效益,光耦退化很快,甚至失效,在空间环境条件下无法直接应用。在现有航天电源技术中,有以下现有方法实现母线与用电设备实现连接:1)采用母线直接与用电设备相连接,中间无保护措施,优点是使用器件少,电路结构简单,不需要额外的控制器;缺点是无故障保护和隔离功能,如任何一台用电设备出现故障,都会导致该母线上的所有用电设备故障,更重要的是:在航天器发射过程中,需要经过低气压阶段,如母线高电压加载在用电设备上,会导致低气压放电,导致设备故障,因此,该技术很难在高电压母线中使用。2)采用继电器技术,可采用与地面系统相同的继电器控制软启动电路,但该系统体积大,重量重,保护速度慢,可能导致母线系统出现故障,该技术路线的可靠性较低,不能满足航天器对电源系统高可靠性的要求。3)采 ...
【技术保护点】
1.一种磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置,其特征在于:包括母线连接回路、栅极控制及驱动回路和信号控制输入端;所述母线连接回路包括高电压母线连接端(1)、功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)、负载输入电容(5)、用电设备(6)和母线回路地连接端(15),所述高电压母线连接端(1)依次串联功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)和母线回路地连接端(15),所述负载输入电容(5)和用电设备(6)并联于负载下拉电阻(4)的两端;所述栅极控制及驱动回路包括低压直流线性可调电源(8)、磁隔离变压器(9)、低压高频开关管(14)、控制回线地连接端(16)和控制信号整流桥(10),所述低压直流线性可调电源(8)依次串联连接磁隔离变压器(9)的初级线圈、低压高频开关管(14)和控制回线地连接端(16),所述磁隔离变压器(9)次级线圈的输出端连接到控制信号整流桥(10)交流输入端,所述控制信号整流桥(10)直流输出端连接到功率半导体开关MOSFET(2)的栅极;所述信号控制输入端包括直流控制信号输入端(7)、脉冲驱动信号输入端(12)和用电设备使能控制信号输入端(17 ...
【技术特征摘要】
1.一种磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置,其特征在于:包括母线连接回路、栅极控制及驱动回路和信号控制输入端;所述母线连接回路包括高电压母线连接端(1)、功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)、负载输入电容(5)、用电设备(6)和母线回路地连接端(15),所述高电压母线连接端(1)依次串联功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)和母线回路地连接端(15),所述负载输入电容(5)和用电设备(6)并联于负载下拉电阻(4)的两端;所述栅极控制及驱动回路包括低压直流线性可调电源(8)、磁隔离变压器(9)、低压高频开关管(14)、控制回线地连接端(16)和控制信号整流桥(10),所述低压直流线性可调电源(8)依次串联连接磁隔离变压器(9)的初级线圈、低压高频开关管(14)和控制回线地连接端(16),所述磁隔离变压器(9)次级线圈的输出端连接到控制信号整流桥(10)交流输入端,所述控制信号整流桥(10)直流输出端连接到功率半导体开关MOSFET(2)的栅极;所述信号控制输入端包括直流控制信号输入端(7)、脉冲驱动信号输入端(12)和用电设备使能控制信号输入端(17),所述直流控制信号输入端(7)连接低压直流线性可调电源(8),所述脉冲驱动信号输入端(12)连接低压高频开关管(14),所述用电设备使能控制信号输入端(17)连接用电设备(6)。2.根据权利要求1所述的磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:任先文,谭志远,甘孔银,孙会,刘平,于婷,周明远,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院应用电子学研究所,
类型:新型
国别省市:四川,51
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