一种电源开关机控制方法、装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电源开关机控制方法、装置及应用，属于空间电源技术领域。所述控制方法包括：通过可编程时序控制电路发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；当所述控制信号为高电平开机信号时，导通开关模块，使控制模块切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持，从而使所述DC/DC模块输出二次电压；当所述控制信号为低电平关机信号时，不导通所述开关模块，使所述控制模块切换到所述DC/DC模块的禁止输出端并一直保持，从而使所述DC/DC模块不输出电压。本发明专利技术外围器件少，可靠性高，控制时间精度高，非常适合现在小型化、低功耗、轻量化的航天任务要求。解决了在控制信号为低电压情况下的多个卫星平台的依次开关机控制问题。

A Control Method, Device and Application of Power Switching Machine

The invention provides a control method, device and application of a power switch, belonging to the technical field of space power supply. The control method includes: sending a control signal through a programmable timing control circuit, the control signal includes a high-level start signal or a low-level shutdown signal; when the control signal is a high-level start signal, turning on the switch module so that the control module can switch to the output enabler of the DC/DC module and keep it at all times, so that the DC/DC module can output the secondary voltage. When the control signal is a low level shutdown signal, the switch module is not turned on, so that the control module is switched to the prohibited output terminal of the DC/DC module and maintained at all times, so that the DC/DC module does not output voltage. The invention has fewer peripheral devices, high reliability and high control time precision, and is very suitable for the space mission requirements of miniaturization, low power consumption and lightweight at present. The sequential switching control problem of multiple satellite platforms with low voltage control signal is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种电源开关机控制方法、装置及应用
本专利技术提供了一种电源开关机控制方法、装置及应用，属于空间电源

技术介绍
深空探测的目标距离地球很遥远，长时间飞行的能源动力问题是世界性技术难题，而火星探测器着陆以后的能源更是有限，因此根据实际需求对星上设备的合理开关机控制尤为重要，直接决定了探测器的工作寿命。现有的星载电源开关机控制方法从实现原理上都相对单一，开关机控制电路其电压幅度较普遍为10～12V或者28V，电路形式为继电器或者光耦实现，其控制开关机需要两个信号。例如文献1《有开关机时序要求的空间电源模块控制方法》(王安,武荣，空间电子技术，2017年)针对星上CCD相机先上后下式分步加断电时序控制要求，设计了一种时序逻辑控制电路，并进行了理论分析计算，同时进行了实验验证；文献2《一种新颖的DC-DC转换器分步加断电控制电路》(王卫国,刘克承,电子设计应用,2009)文章针对空间飞行器的分步加断电时序要求，提出了一种采用MOSFET管+运算放大器+RC延时网络的设计方法，并给出了仿真数据。文献1中,其开关机控制方法主要由运算放大器+RC延时网络+磁保持继电器等模拟电路组成，开关机时间间隔主要通过RC延时网络调整；受电路形式影响，其开关机时序只能达到毫秒级，并且控制时间及误差受磁保持继电器的动作时间影响，开关机时序的精确度不高；文献2主要是在DC/DC模块输入端(回线)串接N沟道MOSFET管来代替继电器，通过控制MOSFET管的通断来实现DC/DC模块的加断电控制，其主要电路是由MOSFET管+运算放大器+RC延时网络等模拟电路组成，文献2提供的方法与文献1存在一样的问题，就是其加断电时间都是由运算放大器加RC网络控制，分步加断电时序调整量级有限且精确度不高。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种电源开关机控制方法、装置及应用，该方法控制时间可由软件编程设定，因此时间间隔及精度可控。同时该方法使用的器件较少，非常适合深空探测的高度集成化、小型化、低功耗的要求。本专利技术所采用的技术解决方案是：一种电源开关机控制方法，包括：通过可编程时序控制电路发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；当所述控制信号为高电平开机信号时，导通开关模块，使控制模块切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持，从而使所述DC/DC模块输出二次电压；当所述控制信号为低电平关机信号时，不导通所述开关模块，使所述控制模块切换到所述DC/DC模块的禁止输出端并一直保持，从而使所述DC/DC模块不输出电压。在一可选实施例中，所述开关模块包括滤波电路和晶体管开关电路，所述滤波电路用于滤除所述可编程时序控制电路输出的控制信号上的干扰和噪声，所述晶体管开关电路用于根据所述滤波电路输出的控制信号的高低电平实现导通或不导通。在一可选实施例中，所述的滤波电路包括电容C1、C2、C3、C4，所述电容C1、C2串联，且串联后与所述电容C3、C4并联，所述电容C1的一端与所述可编程时序控制电路输出端连接，所述电容C2的另一端接地；所述的晶体管开关电路包括晶体管Q1、电阻R1、电阻R2，所述电阻R1的一端接与所述滤波电路的输出端连接，另一端接所述晶体管Q1的基极，所述电阻R2的一端接所述晶体管Q1的基极，另一端接地，所述晶体管Q1的发射极接地，所述晶体管Q1的集电极接所述控制模块的输入端。在一可选实施例中，所述控制模块包括电磁继电器U1、二极管V1、V2，电阻R3、R4，所述电磁继电器U1的两组触点并联，所述电阻R3、R4并联后的第一端接电源输入端，所述电阻R3、R4并联后的第二端接所述电磁继电器U1的线包一端，所述电磁继电器U1的两组触点并联后的一端接一次地，另一端接所述DC/DC模块的INHIBIT使能端，所述二极管V1的负端接所述电阻R3、R4并联后的第二端，所述二极管V1的正端接所述二极管V2的负端，所述二极管V2的正端接所述电磁继电器U1线包的另一端。一种电源开关机控制装置，包括：可编程时序控制电路，用于发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；开关模块，用于当所述控制信号为高电平开机信号时导通，当所述控制信号为低电平关机信号时不导通；控制模块，用于当所述开关模块导通时，切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持，当所述开关模块不导通时，切换到所述DC/DC模块的禁止输出端并一直保持；所述DC/DC模块，用于当所述控制模块切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持时输出二次电压，当所述控制模块切换到DC/DC模块的禁止输出端并一直保持时不输出电压。在一可选实施例中，所述开关模块包括滤波电路和晶体管开关电路，所述滤波电路用于滤除所述可编程时序控制电路输出的控制信号上的干扰和噪声，所述晶体管开关电路用于根据经过所述滤波电路后的控制信号的高低电平来实现导通或不导通。在一可选实施例中，所述的滤波电路包括电容C1、C2、C3、C4，所述电容C1、C2串联，且串联后与所述电容C3、C4并联，所述电容C1的一端与所述可编程时序控制电路输出端连接，所述电容C2的另一端接地；所述的晶体管开关电路包括晶体管Q1、电阻R1、电阻R2，所述电阻R1的一端接所述滤波电路的输出端，另一端接所述晶体管Q1的基极，所述电阻R2的一端接所述晶体管Q1的基极，另一端接地，所述晶体管Q1的发射极接地，所述晶体管Q1的集电极接所述控制模块的输入端。在一可选实施例中，所述控制模块为电磁继电器控制模块。在一可选实施例中，所述电磁继电器模块包括电磁继电器U1、二极管V1、V2，电阻R3、R4，所述电磁继电器U1的两组触点并联，所述电阻R3、R4并联后的第一端接电源输入端，所述电阻R3、R4并联后的第二端接所述电磁继电器U1的线包一端，所述电磁继电器U1的两组触点并联后的一端接一次地，另一端接所述DC/DC模块的INHIBIT使能端，所述二极管V1的负端接所述电阻R3、R4并联后的第二端，所述二极管V1的正端接所述二极管V2的负端，所述二极管V2的正端接所述电磁继电器U1线包的另一端。上述电源开关机控制装置在星载电源中的应用。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术实施例提供的电源开关机控制装置，通过采用可编程时序控制电路发送控制信号，该控制信号电压幅度仅有3.3V，满足卫星星上数字处理系统低电压、低功耗的需求；(2)在星上资源相当有限的情况下，本专利技术只用一个低电压信号来控制开关机，控制逻辑简单，基本上不占用系统软件资源；(3)由于控制信号由可编程时序控制电路输出，其控制时间间隔可根据软件程序任意改变，并且时间精确度高，降低了开关设计的复杂度并提高了可靠性；(4)相较传统的模拟电路实现方式本专利技术抗干扰能力大幅增加。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种电源开关机控制装置示意图；图2为本专利技术一具体实施例提供的星上电源开关机控制装置示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电源开关机控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行进一步的详细描述。参见图1，本专利技术实施例提供了一种电源开关机控制装置，包括：可编程时序控制电路，用于发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；开关模块，用于当所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源开关机控制方法，其特征在于，包括：通过可编程时序控制电路发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；当所述控制信号为高电平开机信号时，导通开关模块，使控制模块切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持，从而使所述DC/DC模块输出二次电压；当所述控制信号为低电平关机信号时，不导通所述开关模块，使所述控制模块切换到所述DC/DC模块的禁止输出端并一直保持，从而使所述DC/DC模块不输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种电源开关机控制方法，其特征在于，包括：通过可编程时序控制电路发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；当所述控制信号为高电平开机信号时，导通开关模块，使控制模块切换到DC/DC模块的输出使能端并一直保持，从而使所述DC/DC模块输出二次电压；当所述控制信号为低电平关机信号时，不导通所述开关模块，使所述控制模块切换到所述DC/DC模块的禁止输出端并一直保持，从而使所述DC/DC模块不输出电压。2.根据权利要求1所述的一种电源开关机控制方法，其特征在于，所述开关模块包括滤波电路和晶体管开关电路，所述滤波电路用于滤除所述可编程时序控制电路输出的控制信号上的干扰和噪声，所述晶体管开关电路用于根据所述滤波电路输出的控制信号的高低电平实现导通或不导通。3.根据权利要求2所述的一种星载电源开关机控制方法，其特征在于，所述的滤波电路包括电容C1、C2、C3、C4，所述电容C1、C2串联，且串联后与所述电容C3、C4并联，所述电容C1的一端与所述可编程时序控制电路输出端连接，所述电容C2的另一端接地；所述的晶体管开关电路包括晶体管Q1、电阻R1、电阻R2，所述电阻R1的一端接与所述滤波电路的输出端连接，另一端接所述晶体管Q1的基极，所述电阻R2的一端接所述晶体管Q1的基极，另一端接地，所述晶体管Q1的发射极接地，所述晶体管Q1的集电极接所述控制模块的输入端。4.根据权利要求1所述的一种电源开关机控制方法，其特征在于，所述控制模块包括电磁继电器U1、二极管V1、V2，电阻R3、R4，所述电磁继电器U1的两组触点并联，所述电阻R3、R4并联后的第一端接电源输入端，所述电阻R3、R4并联后的第二端接所述电磁继电器U1的线包一端，所述电磁继电器U1的两组触点并联后的一端接一次地，另一端接所述DC/DC模块的INHIBIT使能端，所述二极管V1的负端接所述电阻R3、R4并联后的第二端，所述二极管V1的正端接所述二极管V2的负端，所述二极管V2的正端接所述电磁继电器U1线包的另一端。5.一种电源开关机控制装置，其特征在于，包括：可编程时序控制电路，用于发送控制信号，所述控制信号包括高电平开机信号或低电平关机信号；开关模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军峰，马伟，李文琛，赵辉，孙学敏，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61