[发明专利]一种航天高可靠性同步信号控制电路

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于航天高可靠性同步信号控制技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明解决的技术问题是：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。

本发明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ctrl；电路切换模块，通过切换控制信号Ctrl和互补切换控制信号ctrl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。