【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星电源控制系统领域，具体涉及一种蓄电池放电开关控制和保护的具体实现电路。
技术介绍
1、卫星电源系统主要由太阳电池阵、蓄电池和电源控制器三部分组成，卫星在空间中处于光照期时，由太阳电池阵对整星供电；当卫星进入阴影区时，由蓄电池放电为整星供电。
2、卫星电源系统中放电调节电路与蓄电池之间设置放电开关，用以控制蓄电池与放电调节电路的接通和关断。随着卫星功率增大以及轻量化要求，传统的集中式功率继电器放电开关存在功率汇流集中、热量大、体积大、重量较重等缺点，而分布式放电电子开关可以解决这些问题。分布式放电电子开关多由场效应管代替功率继电器进行，场效应管分为n型mos和p型mos，n型mos具有导通阻抗小的特点，为进一步减少热耗提高可靠性，采用多个n型场效应管并联作放电开关，因此需要一套可靠的放电开关高端驱动电路，来保证放电开关的可靠安全接通和关断，有效抑制接通时的浪涌电流，同时保护电路在发生故障时迅速切断开关驱动，切断后级放电故障路，保证整星能源安全。
3、现有的n型mos管驱动研究多是关于开关电源、电机控制中nmos管的高端驱动电路研究，其工作模式与应用在卫星电源系统作为蓄电池放电开关的nmos管不同，因此对应的驱动控制不相同。而工作模式相同的nmos管驱动电路中多采用专用高端驱动芯片或光耦进行，无法有效抑制放电开关接通时浪涌电流，同时存在器件可靠性、选用受限性的问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种蓄
2、本专利技术的技术解决方案是：一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，包括放电开关电路、加断电指令电路、驱动电源电路以及放电开关驱动电路，其中：
3、放电开关电路：连接在蓄电池和放电调节电路之间，用于控制蓄电池与放电调节电路之间连接的通断；
4、加断电指令电路：接收星务计算机发送的“放电开关接通”和“放电开关断开”指令，当接收到“放电开关接通”指令时，发出使能信号控制驱动电源电路工作，同时向放电开关驱动电路输出高电平；当接收到“放电开关断开”指令时，控制驱动电源电路停止工作，同时向放电开关驱动电路输出低电平；
5、驱动电源电路：当接收到加断电指令电路的使能信号时，为放电开关电路提供工作电压；
6、放电开关驱动电路：向放电开关电路发送控制信号，当从加断电指令电路接收到高电平时，控制放电开关电路接通；当从加断电指令电路接收到低电平时，控制放电开关电路关断。
7、进一步的，还包括保护电路，当蓄电池电压欠压，放电调节电路输入过流或输出过压时，保护电路向放电开关驱动电路输出低电平，从而控制放电开关电路关断。
8、进一步的，所述的放电开关驱动电路包括二极管d1、电阻r1～r12、三极管q1～q4以及三极管q7，其中二极管d1的阳极连接加断电指令电路的输出a，二极管d1的阴极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端同时连接电阻r2的一端和电阻r3的一端，电阻r2的另一端连接三极管q1的基极，电阻r3的另一端连接三极管q2的基极，三极管q1的发射极连接三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，电阻r4连接在三极管q2的基极和发射极之间，三极管q1的集电极连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接三极管q7的基极，三极管q7的集电极连接驱动电源电路的输出负极s，三极管q7的发射极连接电阻r8的一端，电阻r8另一端连接驱动电源电路的输出正极c，电阻r6与电阻r5并联，电阻r7的一端连接三极管q7的基极，电阻r7的另一端连接三极管q7的发射极、电阻r9的一端、电阻r10的一端，电阻r9的另一端连接三极管q3的基极，电阻r10的另一端连接三极管q4的基极，三极管q4的发射极连接驱动电源电路的输出负极s，三极管q4的集电极连接三极管q3的发射极，三极管q3的集电极连接电阻r12的一端并作为放电开关驱动电路的输出端g，电阻r12的另一端连接驱动电源电路的输出正极c，电阻r11连接在三极管q4的基极和发射极之间。
9、优选的，所述的电阻r2和电阻r3的阻值相等。所述的电阻r5和电阻r6的阻值相等。所述的电阻r9和电阻r10的阻值相等。所述的电阻r4、电阻r7以及电阻r11的阻值相等。
10、进一步的，所述的放电开关电路包括并联的mos管q5和q6、电阻r13～r16，其中mos管q5和mos管q6的漏极连接蓄电池正端，mos管q5和mos管q6的源极连接放电调节电路的输入正端，电阻r13的一端连接mos管q5的栅极，电阻r13的另一端连接放电开关驱动电路的输出端g，电阻r14的一端连接mos管q6的栅极，电阻r14的另一端连接放电开关驱动电路的输出端g，电阻r15连接在mos管q5的栅极和源极之间，电阻r16连接在mos管q6的栅极和源极之间。
11、进一步的，所述的加断电指令电路包括磁保持继电器k20、电阻r20和电阻r21，其中磁保持继电器k20励磁线包1的正端连接指令电源正极，励磁线包1的负端连接指令“放电开关断开”，励磁线包2的正端连接指令电源正极，励磁线包2的负端连接指令“放电开关接通”；磁保持继电器k20的引脚1、2、3组成第一副触点，其中引脚2直接连接地，引脚1的信号为输出至放电开关驱动电路的电平信号，引脚3连接由电阻r20和电阻r21构成的分压电路；磁保持继电器k20的引脚4、5、6组成第二副触点，其中引脚4直接连接地，引脚6通过电阻接地，引脚5的信号为输出至驱动电源电路的使能信号。
12、进一步的，所述的保护电路包括三极管q30和三极管q31、电阻r31～r33，当蓄电池电压欠压，放电调节电路输入过流或输出过压时所产生的保护信号送至电阻r31的一端和电阻r32的一端，电阻r31的另一端连接三极管q30的基极，电阻r32的另一端连接三极管q31的基极，三极管q30的集电极为保护电路的输出端p连接值电阻r2和电阻r3的公共端，三极管q30的发射极与三极管q31的集电极相连，三极管q31的发射极与地相连，电阻r33连接在三极管q31的基极和发射极之间。
13、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
14、1)本专利技术的放电开关高端驱动电路，在放电接通指令发送时，能可靠地接通由nmos管组成的放电开关，提供高端驱动电压，并能在开通时利用放电开关驱动电路中的三极管工作特性，有效抑制放电开关接通时的电流浪涌；并能够在接收放电断开指令时利用放电开关驱动电路中的三极管工作特性可靠迅速地将放电开关断开；
15、2)本专利技术的放电开关高端驱动电路，通过设置的保护环节，能够在发生输入欠压或者输出过压故障时，能够迅速关断放电开关，将故障路切除，保证整星能源安全。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：包括放电开关电路、加断电指令电路、驱动电源电路以及放电开关驱动电路，其中：
2.根据权利要求1所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：还包括保护电路，当蓄电池电压欠压，放电调节电路输入过流或输出过压时，保护电路向放电开关驱动电路输出低电平，从而控制放电开关电路关断。
3.根据权利要求1或2所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的放电开关驱动电路包括二极管D1、电阻R1～R12、三极管Q1～Q4以及三极管Q7，其中二极管D1的阳极连接加断电指令电路的输出A，二极管D1的阴极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极，电阻R3的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，电阻R4连接在三极管Q2的基极和发射极之间，三极管Q1的集电极连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极连接驱动电源电路的输出负极S
4.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻R2和电阻R3的阻值相等。
5.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻R5和电阻R6的阻值相等。
6.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻R9和电阻R10的阻值相等。
7.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻R4、电阻R7以及电阻R11的阻值相等。
8.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的放电开关电路包括并联的MOS管Q5和Q6、电阻R13～R16，其中MOS管Q5和MOS管Q6的漏极连接蓄电池正端，MOS管Q5和MOS管Q6的源极连接放电调节电路的输入正端，电阻R13的一端连接MOS管Q5的栅极，电阻R13的另一端连接放电开关驱动电路的输出端G，电阻R14的一端连接MOS管Q6的栅极，电阻R14的另一端连接放电开关驱动电路的输出端G，电阻R15连接在MOS管Q5的栅极和源极之间，电阻R16连接在MOS管Q6的栅极和源极之间。
9.根据权利要求8所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的加断电指令电路包括磁保持继电器K20、电阻R20和电阻R21，其中磁保持继电器K20励磁线包1的正端连接指令电源正极，励磁线包1的负端连接指令“放电开关断开”，励磁线包2的正端连接指令电源正极，励磁线包2的负端连接指令“放电开关接通”；磁保持继电器K20的引脚1、2、3组成第一副触点，其中引脚2直接连接地，引脚1的信号为输出至放电开关驱动电路的电平信号，引脚3连接由电阻R20和电阻R21构成的分压电路；磁保持继电器K20的引脚4、5、6组成第二副触点，其中引脚4直接连接地，引脚6通过电阻接地，引脚5的信号为输出至驱动电源电路的使能信号。
10.根据权利要求9所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的保护电路包括三极管Q30和三极管Q31、电阻R31～R33，当蓄电池电压欠压，放电调节电路输入过流或输出过压时所产生的保护信号送至电阻R31的一端和电阻R32的一端，电阻R31的另一端连接三极管Q30的基极，电阻R32的另一端连接三极管Q31的基极，三极管Q30的集电极为保护电路的输出端P连接值电阻R2和电阻R3的公共端，三极管Q30的发射极与三极管Q31的集电极相连，三极管Q31的发射极与地相连，电阻R33连接在三极管Q31的基极和发射极之间。
...【技术特征摘要】
1.一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：包括放电开关电路、加断电指令电路、驱动电源电路以及放电开关驱动电路，其中：
2.根据权利要求1所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：还包括保护电路，当蓄电池电压欠压，放电调节电路输入过流或输出过压时，保护电路向放电开关驱动电路输出低电平，从而控制放电开关电路关断。
3.根据权利要求1或2所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的放电开关驱动电路包括二极管d1、电阻r1～r12、三极管q1～q4以及三极管q7，其中二极管d1的阳极连接加断电指令电路的输出a，二极管d1的阴极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端同时连接电阻r2的一端和电阻r3的一端，电阻r2的另一端连接三极管q1的基极，电阻r3的另一端连接三极管q2的基极，三极管q1的发射极连接三极管q2的集电极，三极管q2的发射极接地，电阻r4连接在三极管q2的基极和发射极之间，三极管q1的集电极连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端连接三极管q7的基极，三极管q7的集电极连接驱动电源电路的输出负极s，三极管q7的发射极连接电阻r8的一端，电阻r8另一端连接驱动电源电路的输出正极c，电阻r6与电阻r5并联，电阻r7的一端连接三极管q7的基极，电阻r7的另一端连接三极管q7的发射极、电阻r9的一端、电阻r10的一端，电阻r9的另一端连接三极管q3的基极，电阻r10的另一端连接三极管q4的基极，三极管q4的发射极连接驱动电源电路的输出负极s，三极管q4的集电极连接三极管q3的发射极，三极管q3的集电极连接电阻r12的一端并作为放电开关驱动电路的输出端g，电阻r12的另一端连接驱动电源电路的输出正极c，电阻r11连接在三极管q4的基极和发射极之间。
4.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻r2和电阻r3的阻值相等。
5.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻r5和电阻r6的阻值相等。
6.根据权利要求3所述的一种卫星电源系统蓄电池放电开关高端驱动电路，其特征在于：所述的电阻r...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘薇，邹元威，杨国文，王永林，邹小雨，周成召，刘咏晖，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：
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