一种星上设备的浪涌电流抑制电路制造技术

本申请公开了一种星上设备的浪涌电流抑制电路，该抑制电路包括：负载开关电路，滤波电容C

【技术实现步骤摘要】
一种星上设备的浪涌电流抑制电路


[0001]本申请涉及卫星设备的
，具体而言，涉及一种星上设备的浪涌电流抑制电路。

技术介绍

[0002]星上设备安装在卫星内部，随卫星在特定太空轨道飞行，长期工作在失重、真空、热、辐照等特殊环境中。因体积和重量受限，意味着在卫星系统中，能源也有限，考虑到整星系统长期稳定可靠，意味着星上设备必须尽可能的具备小体积、低功耗、对其他单机冲击影响小等特点。
[0003]在开关电源电路中，电源的输入端和负载端会设置大量的旁路电容及去耦电容，用于储能及滤波，在进线电源合闸的瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率负载的开关电源。浪涌电流会对整体电源系统造成冲击，严重时可能会导致系统无法正常上电或无法正常工作等异常。
[0004]而现有技术中，通常采用串接电感、串接电阻、串接NTC电阻等方式组成浪涌电流抑制电路，以降低浪涌电流对电路的影响。但这些抑制电路并不能很好的应用于星上设备的整星电源系统，原因如下：
[0005]1、串接电感方式的抑制电路主要是利用电感“隔交通直”的特性，使得合闸后电流缓慢上升，从而实现缓启动。但这种抑制电路，不仅增大了感性负载大小且存在较大的感应电动势，可能会导致驱动源无法正常驱动；而且，由于需要保证串接电感具有足够的通流量，特别是在大功率场合，因此电感的体积较大，占用星上设备的有限空间。
[0006]2、串接功率电阻方式的抑制电路，在启动初期，使用功率电阻进行限流，待容性负载电压已充电至安全阈值后，再断开功率电阻。而对于功率电阻而言，同样存在体积大、占用星上设备有限空间的问题，并且，上电初期功率电阻上的功耗很大，且以热量的形式耗散，浪费星上设备的能源。
[0007]3、串接NTC电阻方式的抑制电路，与串接功率电阻相似，NTC电阻的阻值随着温度的升高而减小，通过阻值的变化实现缓启动效果。由于NTC电阻的阻值对温度变化敏感，当星上设备所处的太空环境温度较低、且NTC电阻的发热量不足以使其快速升温时，将导致此类抑制电路无法正常导通，致使星上设备无法正常上电。

技术实现思路

[0008]本申请的目的在于：解决星上设备在上电时产生的大浪涌电流对整星电源系统造成冲击，导致系统出现无法正常上电等异常的问题。
[0009]本申请的技术方案是：提供了一种星上设备的浪涌电流抑制电路，该抑制电路包括：负载开关电路，滤波电容C
filter
，场效应管，第一限流电阻R
GD
以及第一充电电容C
′
gd
；滤波电容C
filter
与场效应管串联后设置于电源正极V
DD
和电源返回端RTN之间，滤波电容C
filter
的两端与负载开关电路并联；第一限流电阻R
GD
的一端电连接于场效应管的漏极，第一限流
电阻R
GD
的另一端电连接于第一充电电容C
′
gd
的一端；第一充电电容C
′
gd
的另一端电连接于场效应管的栅极。
[0010]上述任一项技术方案中，进一步地，抑制电路还包括：第二充电电容C
ch
；第二充电电容C
ch
的一端电连接于场效应管的源极，第二充电电容C
ch
的另一端电连接于场效应管的栅极。
[0011]上述任一项技术方案中，进一步地，场效应管为N型场效应管，N型场效应管的漏极电连接于滤波电容C
filter
的一端，N型场效应管的源极电连接于电源返回端RTN，抑制电路还包括：单向隔离二极管D
g
；单向隔离二极管D
g
的正极电连接于N型场效应管的栅极，单向隔离二极管D
g
的负极电连接于第二充电电容C
ch
的另一端。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，抑制电路还包括：稳压二极管D
gs
；稳压二极管D
gs
的正极电连接于N型场效应管的源极，稳压二极管D
gs
的负极电连接于N型场效应管的栅极。
[0013]上述任一项技术方案中，进一步地，抑制电路还包括：第二限流电阻R
ch
和栅极电阻R
G
；栅极电阻R
G
设置于场效应管的栅极与电源正极V
DD
之间；第二限流电阻R
ch
的一端设置于栅极电阻R
G
与电源正极V
DD
之间，第二限流电阻R
ch
的另一端设置于第二充电电容C
ch
与单向隔离二极管D
g
之间。
[0014]上述任一项技术方案中，进一步地，场效应管为P型场效应管，P型场效应管的源极电连接于电源正极V
DD
，P型场效应管的漏极电连接于滤波电容C
filter
的一端，抑制电路还包括：单向隔离二极管D
g
；单向隔离二极管D
g
的正极电连接于第二充电电容C
ch
的另一端，单向隔离二极管D
g
的负极电连接于P型场效应管的栅极。
[0015]上述任一项技术方案中，进一步地，抑制电路还包括：稳压二极管D
gs
；稳压二极管D
gs
的正极电连接于P型场效应管的栅极，稳压二极管D
gs
的负极电连接于P型场效应管的源极。
[0016]上述任一项技术方案中，进一步地，抑制电路还包括：第二限流电阻R
ch
和栅极电阻R
G
；栅极电阻R
G
设置于P型场效应管的栅极与电源正极V
DD
之间；第二限流电阻R
ch
的一端设置于栅极电阻R
G
与P型场效应管的栅极之间，第二限流电阻R
ch
的另一端设置于滤波电容C
filter
与电源返回端RTN之间。
[0017]本申请的有益效果是：
[0018]本申请技术方案中的浪涌电流抑制电路，使用场效应管MOS进行大电流缓启动电路设计，充分利用场效应管的导通特性，在场效应管的漏极和栅极之间设置第一限流电阻R
GD
以及第一充电电容C
′
gd
，以实现场效应管导通的控制，进而实现负载开关电路的缓启动，减小浪涌电流对星上设备的影响。
[0019]本申请中采用场效应管MOS作为星上设备浪涌电流抑制电路的实现方式，避免了星上设备所处环境温度对抑制电路的影响，同时减小了抑制电路的体积。特别是，抑制电路中场效应管MOS的导通时间可控，提高了电路的灵活性及适用性。
附图说明
[0020]本申请的上述和/或附加方面的优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星上设备的浪涌电流抑制电路，其特征在于，所述抑制电路包括：负载开关电路，滤波电容C
filter
，场效应管，第一限流电阻R
GD
以及第一充电电容C
′
gd
；所述滤波电容C
filter
与所述场效应管串联后设置于电源正极V
DD
和电源返回端RTN之间，所述滤波电容C
filter
的两端与所述负载开关电路并联；所述第一限流电阻R
GD
的一端电连接于所述场效应管的漏极，所述第一限流电阻R
GD
的另一端电连接于所述第一充电电容C
′
gd
的一端；所述第一充电电容C
′
gd
的另一端电连接于所述场效应管的栅极；所述抑制电路还包括：第二充电电容C
ch
；所述第二充电电容C
ch
的一端电连接于所述场效应管的源极，所述第二充电电容C
ch
的另一端电连接于所述场效应管的栅极，其中，所述场效应管为P型场效应管，所述P型场效应管的源极电连接于所述电源正极V
DD
，所述P型场效应管的漏极电连接于所述滤波电容C

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，秦煜，
申请(专利权)人：深圳市微联星智科技有限公司，
类型：新型
国别省市：