[发明专利]一种航天器开关控制通路浪涌电流抑制电路

说明书

一种航天器开关控制通路浪涌电流抑制电路，并联支路由电阻和继电器触点串联，并联支路两端与功率开关K1触点两端并联。继电器驱动电路位于功率开关驱动电路的前端，二次母线正端通过限流电阻与继电器开关K2线圈正端相连，继电器开关K2线圈负端直接与驱动信号端相连。功率开关驱动电路采用MOS管驱动电路进行通断控制，采用三极管延时电路进行延时控制，二次母线正端与MOS管s极相连，MOS管d极通过功率开关K1限流电阻与功率开关K1线圈正端相连，功率开关K1线圈负端直接与二次母线负端相连。当驱动信号为闭合指令时，继电器触点先于功率开关触点闭合；当驱动信号为关断指令时，继电器触点先于功率开关触点断开。

技术领域

本发明涉及一种航天器开关控制通路浪涌电流抑制电路，尤其涉及一种开关动作瞬间，常规浪涌抑制电路未工作时的浪涌抑制电路，属于大功率配电领域。

背景技术

空间站总体电路分系统设备众多，设备开关机大多采用机械开关切换控制。部分设备有自己单独的开关控制，部分设备共用一个开关进行控制。由于设备中设计有EMI滤波电容以及通路中存在的寄生电容，且设备一次母线回线和机壳在整星阶段处于短接状态，导致在机械开关闭合瞬间，设备内部的固有浪涌抑制电路被旁路起不到应有作用，设备中电容形成瞬时充电回路，电容近似短路，产生短时但幅值很大的浪涌电流。多个设备共用一个开关时，由于多个设备同时加电，浪涌电流还会产生叠加效应，进一步推高浪涌电流幅值。

在航天器系统中，机械开关闭合瞬间产生的浪涌电流危害巨大：1)影响一次母线稳定，母线电压会产生瞬时跌落；2)可能会导致功率通路开关触点粘连失效；3)可能对设备熔断器造成损伤等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种航天器开关控制通路浪涌电流抑制电路，目的是解决机械开关闭合瞬间，在常规浪涌抑制电路未开始工作时，在母线上产生的短时但幅值较大的浪涌电流。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

本发明实施例提供一种航天器开关控制通路浪涌电流抑制电路，包括：功率开关K1、并联支路、功率开关驱动电路、继电器驱动电路；

并联支路采用电阻和继电器开关K2串联，并联支路两端与功率开关K1两端并联；

功率开关驱动电路分为三个子电路；第一个子电路为MOS管驱动电路，包括P型MOS管、MOS管gs极上拉电阻、MOS管gs极下拉电阻、MOS管g极限流电阻；二次母线正端Vin+与MOS管s极相连，MOS管d极通过功率开关K1限流电阻与功率开关K1线包正端相连；MOS管gs极上拉电阻与MOS管gs极下拉电阻形成分压来提供MOS管的栅源电压；g极限流电阻的一端与MOS管的g极连接，另一端连接在MOS管gs极上拉电阻和MOS管gs极下拉电阻之间；

功率开关驱动电路的第二个子电路为三极管延时电路，包括三极管、三极管B极上拉电阻、三极管B极下拉电阻、三极管B极限流电阻、延时电容；三极管C极与MOS管g极通过MOS管gs极下拉电阻相连，三极管E级与驱动信号端相连，三极管B极串联三极管B极限流电阻后连接至三极管B极下拉电阻，三极管B极下拉电阻与驱动信号端之间并联延时电容；三极管B极上拉电阻与二次母线正端相连，三极管B极上拉电阻和三极管B极下拉电阻形成分压为三极管B极提供基极驱动电压；

功率开关驱动电路的第三个子电路，位于MOS管d极与二次母线负端Vin-之间，包括串联连接的功率开关K1线包、功率开关K1限流电阻、功率开关K1抗扰二极管；还包括与该串联部分并联的功率开关K1保护电路；

继电器驱动电路位于二次母线正端与驱动信号端之间，包括串联连接的继电器开关K2线包、继电器开关K2限流电阻、继电器开关K2抗扰二极管；还包括与该串联部分并联的继电器开关K2保护电路。

本发明一实施例中，当驱动信号为闭合指令时，继电器开关K2先于功率开关K1闭合；当驱动信号为关断指令时，继电器开关K2先于功率开关K1断开，其中驱动信号低电平有效。