一种航天高可靠性同步信号控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种航天高可靠性同步信号控制电路，该电路包括了：一个控制信号模块、一个同步信号模块、一个电路切换模块和一个同步信号输出模块。其中同步信号模块用来产生同步信号和触发信号，用来控制级联的放电电路模块的同步控制，保证了充放电电路的稳定运行。在可靠性的设计上，设计了两组同步信号产生模块，保证了同步信号产生的可靠；设计了串并联的4组四双向开关，保证了同步信号传输的可靠性。这种同步信号控制电路的结构不仅能够保证放电级联模块低功耗、高效率地工作，还能够将电路的可靠性提高8倍，这在航天系统工程中具有重要的应用价值。

A high reliability synchronous signal control circuit for Aerospace

The invention discloses a aerospace high reliability synchronous signal control circuit, which comprises a control signal module, a synchronous signal module, a circuit switching module and a synchronous signal output module. The synchronous signal module is used to generate synchronous signal and trigger signal, to control the synchronous control of the cascade discharge circuit module, and to ensure the stable operation of the charge discharge circuit. In the reliability design, two groups of synchronous signal generation modules are designed to ensure the reliability of synchronous signal generation; four groups of four-way switches in series and parallel are designed to ensure the reliability of synchronous signal transmission. The structure of the synchronous signal control circuit can not only ensure the low power consumption and high efficiency of the discharge cascade module, but also improve the reliability of the circuit by 8 times, which has an important application value in the aerospace system engineering.

【技术实现步骤摘要】
一种航天高可靠性同步信号控制电路
本专利技术属于航天高可靠性同步信号控制
，尤其涉及一种航天高可靠性同步信号控制电路，适用于航天卫星、深空探测等领域。
技术介绍
在航天工业中，由于可靠性设计的要求和空间的限制，常常需要将充放电系统进行分组级联，通过多组同时进行充放电的形式来保证线路粗细适中，并且保证整个电源系统不会出现单点失效。但同时，对于充放电级联系统的能量平衡控制是一个比较大的问题。开关管控制信号的不同步，会形成不必要的回路从而导致了不必要的系统损耗，降低了充放电系统的能量传输效率。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种航天高可靠性同步信号控制电路，该电路结构采用了两个2选1的可靠性结构进行串并联，结合双同步信号发生器的余度设计，能够将整个同步信号控制电路的可靠性提高8倍，有效的保证了同步信号的正常输出，从而确保了级联能量传输系统的可靠运行。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种航天高可靠性同步信号控制电路，包括：控制信号生成模块、同步信号产生模块、控制信号转换模块、电路切换模块和同步信号输出模块；其中，控制信号生成模块，生成同步信号Syn1、备用同步信号Syn2、触发信号tri1、备用触发信号tri2和基准电压信号vr1；同步信号产生模块，接收控制信号生成模块生成的同步信号Syn1并将其同基准电压信号vr1和基准电压信号Vref进行比较分析，得到切换控制信号Ctrl；控制信号转换模块，接收同步信号产生模块产生的切换控制信号Ctrl并将其经过取反之后得到互补的切换控制信号电路切换模块，通过切换控制信号Ctrl和互补切换控制信号对四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3和四双向开关K4进行控制，能够实现同步信号Syn1、触发信号tri1和备用同步信号Syn2、备用触发信号tri2之间的切换；同步信号输出模块，将电路切换模块得到的同步信号syn和触发信号tri进行输出。上述航天高可靠性同步信号控制电路，所述控制信号生成模块包括UC1846芯片U1、UC1846芯片U2、振荡器定时电阻R1、振荡器定时电阻R2、振荡器定时电容C1和振荡器定时电容C2；其中，UC1846芯片U1的1端口与+12V电源正端相连；UC1846芯片U1的3端口与振荡器定时电阻R1相连后接地；UC1846芯片U1的4端口与振荡器定时电容C1相连后接地；UC1846芯片U1的5端口接地；UC1846芯片U2的1端口与+12V电源相连；UC1846芯片U2的3端口与振荡器定时电阻R2相连后接地；UC1846芯片U2的4端口与振荡器定时电容C2相连后接地；UC1846芯片U2的5端口接地。上述航天高可靠性同步信号控制电路，所述同步信号产生模块包括第一比较器、芯片CD4098和第二比较器；其中，UC1846芯片U1的2端口与第一比较器的负端相连；UC1846芯片U1的6端口与第一比较器的正端相连；第一比较器的输出端与芯片CD4098的8端口相连；芯片CD4098的7端口接+12V电源；芯片CD4098的9端口接地；芯片CD4098的10端口接第二比较器的正端；第二比较器的负端接外接参考电压Vref；第二比较器的输出端输出控制信号Ctrl。上述航天高可靠性同步信号控制电路，所述控制信号转换模块包括第一与非门与第二与非门；其中，第一与非门的输入端与第二与非门的输入端均与第二比较器的输出端相连，第一与非门的输出端与第二与非门的输出端相连；第一与非门与第二与非门两个与非门接收来自第二比较器的切换开关控制信号Ctrl，经过取反后得到互补切换开关控制信号并输送给电路切换模块。上述航天高可靠性同步信号控制电路，所述电路切换模块包括四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3和四双向开关K4；其中，四双向开关K1的1端口和5端口、四双向开关K2的1端口和5端口、四双向开关K3的1端口和5端口、和四双向开关K4的1端口和5端口均与第二比较器的输出端相连接；四双向开关K1的3端口和7端口、四双向开关K2的3端口和7端口、四双向开关K3的3端口和7端口、和四双向开关K4的3端口和7端口均与第一与非门的输出端相连接；四双向开关K1的2端口和四双向开关K3的2端口均与UC1846芯片U1的6端口相连接，四双向开关K1的4端口和四双向开关K3的4端口均与UC1846芯片U2的6端口相连接，四双向开关K1的6端口和四双向开关K3的6端口均与UC1846芯片U1的4端口相连接，四双向开关K1的8端口和四双向开关K3的8端口均与UC1846芯片U2的4端口相连接；四双向开关K1的12端口和四双向开关K3的12端口相连作为syn1out信号端；四双向开关K1的11端口和四双向开关K3的11端口相连作为syn2out信号端；四双向开关K1的10端口和四双向开关K3的10端口相连作为tri1out信号端；四双向开关K1的9端口和四双向开关K3的9端口相连作为tri2out信号端；四双向开关K2的2端口和四双向开关K4的2端口均与syn1out信号端相连；四双向开关K2的4端口和四双向开关K4的4端口均与syn2out信号端相连；四双向开关K2的6端口和四双向开关K4的6端口均与tri1out信号端相连；四双向开关K2的8端口和四双向开关K4的8端口均与tri2out信号端相连；四双向开关K2的11端口和12端口相连作为同步信号syn的输出端，四双向开关K4的11端口和12端口相连作为同步信号syn的输出端，四双向开关K2的9端口和10端口相连作为同步信号syn的输出端，四双向开关K4的9端口和10端口相连作为同步信号syn的输出端。上述航天高可靠性同步信号控制电路，所述同步信号输出模块将四双向开关K2输出的同步信号和四双向开关K4输出的同步信号连接在一起得到同步信号syn；将四双向开关K2输出的触发信号和四双向开关K4输出的触发信号连接在一起得到触发信号tri；并将同步信号syn和触发信号tri输送出去。上述航天高可靠性同步信号控制电路，正常工作时，UC1846芯片U1产生的同步信号和触发信号经过四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3、四双向开关K4的2端口和6端口进行输出，输出的同步信号syn和触发信号tri分别等同于同步信号Syn1和触发信号tri1；当UC1846芯片U1出现故障的时候，其同步信号syn1为持续的低电平信号，第一比较器输出变为低电平，触发器由高电平变为低电平，第二比较器输出为低电平，此时四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3、四双向开关K4的2端口和6端口开路，四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3、四双向开关K4的4端口和8端口闭合，输出的同步信号syn和触发信号tri分别等同于备用同步信号Syn2和备用触发信号tri2。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术通过采用两个同步信号产生芯片U1和U2，通过增加备用芯片的设计，能够防止单一芯片产生故障导致的同步操作实效的几率；(2)本专利技术通过将四个四双向开关两两并联再串联的结构形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于包括：控制信号生成模块(1)、同步信号产生模块(2)、控制信号转换模块(3)、电路切换模块(4)和同步信号输出模块(5)；其中，/n控制信号生成模块(1)，用于生成同步信号Syn1、备用同步信号Syn2、触发信号tri1、备用触发信号tri2和基准电压信号vr1；/n同步信号产生模块(2)，用于接收控制信号生成模块(1)生成的同步信号Syn1并将其同基准电压信号vr1和基准电压信号Vref进行比较分析，得到切换控制信号Ctrl；/n控制信号转换模块(3)，用于接收同步信号产生模块(2)产生的切换控制信号Ctrl并将其经过取反之后得到互补的切换控制信号

【技术特征摘要】
1.一种航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于包括：控制信号生成模块(1)、同步信号产生模块(2)、控制信号转换模块(3)、电路切换模块(4)和同步信号输出模块(5)；其中，
控制信号生成模块(1)，用于生成同步信号Syn1、备用同步信号Syn2、触发信号tri1、备用触发信号tri2和基准电压信号vr1；
同步信号产生模块(2)，用于接收控制信号生成模块(1)生成的同步信号Syn1并将其同基准电压信号vr1和基准电压信号Vref进行比较分析，得到切换控制信号Ctrl；
控制信号转换模块(3)，用于接收同步信号产生模块(2)产生的切换控制信号Ctrl并将其经过取反之后得到互补的切换控制信号；
电路切换模块(4)，用于通过切换控制信号Ctrl和互补切换控制信号对四双向开关K1、四双向开关K2、四双向开关K3和四双向开关K4进行控制，能够实现同步信号Syn1、触发信号tri1和备用同步信号Syn2、备用触发信号tri2之间的切换；
同步信号输出模块(5)，用于将电路切换模块(4)得到的同步信号syn和触发信号tri进行输出。


2.根据权利要求1所述的航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于：所述控制信号生成模块(1)包括UC1846芯片U1、UC1846芯片U2、振荡器定时电阻R1、振荡器定时电阻R2、振荡器定时电容C1和振荡器定时电容C2；其中，
UC1846芯片U1的1端口与+12V电源正端相连；UC1846芯片U1的3端口与振荡器定时电阻R1相连后接地；UC1846芯片U1的4端口与振荡器定时电容C1相连后接地；UC1846芯片U1的5端口接地；
UC1846芯片U2的1端口与+12V电源相连；UC1846芯片U2的3端口与振荡器定时电阻R2相连后接地；UC1846芯片U2的4端口与振荡器定时电容C2相连后接地；UC1846芯片U2的5端口接地。


3.根据权利要求2所述的航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于：所述同步信号产生模块(2)包括第一比较器、芯片CD4098和第二比较器；其中，
UC1846芯片U1的2端口与第一比较器的负端相连；UC1846芯片U1的6端口与第一比较器的正端相连；
第一比较器的输出端与芯片CD4098的8端口相连；
芯片CD4098的7端口接+12V电源；芯片CD4098的9端口接地；
芯片CD4098的10端口接第二比较器的正端；第二比较器的负端接外接参考电压Vref；第二比较器的输出端输出控制信号Ctrl。


4.根据权利要求3所述的航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于：所述控制信号转换模块(3)包括第一与非门与第二与非门；其中，
第一与非门的输入端与第二与非门的输入端均与第二比较器的输出端相连，第一与非门的输出端与第二与非门的输出端相连；
第一与非门与第二与非门两个与非门接收来自第二比较器的切换开关控制信号Ctrl，经过取反后得到互补切换开关控制信号并输送给电路切换模块(4)。


5.根据权利要求4所述的航天高可靠性同步信号控制电路，其特征在于：所述电路切换模块(4)包括四双...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴永亮，许峰，张俊亭，王玉宝，郑勋绩，宋楠，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31