[发明专利]航天器用母线欠压保护可控恢复电路

说明书

本发明公开了一种母线欠压保护可控恢复电路，其中，欠压保护电路(2)用于对欠压保护比较基准V1和母线电压采样值V2进行比较，根据比较结果向浪涌抑制电路(3)送出开关控制信号；开关机控制电路(1)根据开关机指令和欠压保护电路提供的开机基准电压和关机基准电压，向浪涌抑制电路(3)送出开关控制信号；浪涌抑制电路(3)作用一是接受开关机控制电路(1)、欠压保护电路(2)产生的信号控制母线的通断，作用二是当母线接通后，对后级电路产生的浪涌电流进行抑制。使用本发明，母线掉电用电设备关机，母线恢复正常后，用电设备不能自启动开机，必须由指令控制才能开机，保证了用电设备的安全。

技术领域

本发明属于航天器安全保护技术领域，涉及一种航天器用母线欠压保护可控恢复电路。

背景技术

随着我国航天事业的发展，我国研制的航天器有效载荷越来越多，功率越来越大，但当航天器在轨出现能源故障导致母线电压逐渐下降时，用电策略要求有效载荷的用电设备在母线电压掉到安全电压范围以下的某一预设值时应自动关机，为遥控遥测、姿轨控等平台设备保留足够的能源以应对故障排除工作。当故障排除后，母线恢复正常，用电设备不能自启动开机，需要由遥控指令逐步开机达到正常。

有的航天器有效载荷用电设备具备遥控开关机和欠压保护功能，但往往这两项功能是相互独立运作的，没有关联。当母线电压掉电时，在安全电压范围内，可发遥控指令通过开关机控制电路关掉用电设备；但掉出安全电压范围，到达欠压保护下限值后，欠压保护电路将母线关断，此时开关机控制电路可能还处于“开机”态，但已不能响应遥控指令。当母线逐渐恢复正常时，欠压保护电路退出工作，用电设备就会自启开机，这与用电策略不符，需要改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种航天器用母线欠压保护可控恢复电路，母线掉电用电设备关机，母线恢复正常后，用电设备不能自启动开机，必须由指令控制才能开机，保证了用电设备的安全。

具体来说，本发明的母线欠压保护可控恢复电路由开关机控制电路、欠压保护电路和浪涌抑制电路组成；开关机控制电路、欠压保护电路的输出信号接入浪涌抑制电路，浪涌抑制电路接入母线Vin，控制母线与用电设备之间的通断。

欠压保护电路采用接成正反馈的运算放大器N1A对欠压保护比较基准V1和母线电压采样值V2进行比较，运算放大器N1A将比较结果通过反接的隔离二极管D5接入浪涌抑制电路，控制浪涌抑制电路的通断；输出电平V3经分压后作为开关机控制电路的关机比较基准V4；欠压保护比较基准V1经分压后作为开关机控制电路的开机比较基准V5。

开关机控制电路采用接成正反馈的运算放大器N1B，运算放大器N1B的反相端除了接开机比较基准V5还进一步连接开机使能端，正相端除了接关机比较基准V4还进一步连接关机使能端；运算放大器N1B将V4与V5的比较结果通过反接的隔离二极管D4也接入浪涌抑制电路，控制母线的通断；

浪涌抑制电路采用MOSFET管VM1实现浪涌抑制，且MOSFET管VM1的中栅极耦接开关机控制电路和欠压保护电路中的隔离二极管D4和D5，仅当隔离二极管D4和D5同时反偏时，MOSFET管VM1处于导通状态，母线电压施加于用电设备。浪涌抑制电路的作用一是接收开关机控制电路、欠压保护电路产生的信号控制母线的通断，作用二是当母线接通后，对后级电路产生的浪涌电流进行抑制。

开关机控制电路、欠压保护电路对母线通断的控制可实现互锁，作用为：

a.在母线正常工况下，欠压保护电路不动作，开关机控制电路接受外部开关机指令可控制母线的通断；

b.在母线电压降低到欠压设定值以下时，欠压保护电路动作使母线关断，此时外部再发开机控制指令，母线也不会导通；

c.当母线电压由低逐渐升高至正常范围时，欠压保护电路退出保护状态，但外部不发开机指令，母线依旧处于关断状态，只有外部发开机指令，开关机控制电路才能使母线导通。