CN104714582B - 基于磁保持继电器的星载相机供电系统 - Google Patents

基于磁保持继电器的星载相机供电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104714582B
CN104714582B CN201510102218.2A CN201510102218A CN104714582B CN 104714582 B CN104714582 B CN 104714582B CN 201510102218 A CN201510102218 A CN 201510102218A CN 104714582 B CN104714582 B CN 104714582B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
voltage
latching relay
magnetic latching
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510102218.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104714582A (zh
Inventor
余达
刘金国
司国良
周怀得
李广泽
吕世良
姜楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN201510102218.2A priority Critical patent/CN104714582B/zh
Publication of CN104714582A publication Critical patent/CN104714582A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104714582B publication Critical patent/CN104714582B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

基于磁保持继电器的星载相机供电系统，涉及一种星载相机供电系统，解决现有星载相机设备中DC/DC模块一次电源和二次电源回线未能隔离，导致DC/DC模块的输入和输出级相互干扰，对后级造成损伤，且对于星上不同负载需要二次电源回线进行等电位连接等问题，单独采用一小功率DC/DC对磁保持继电器线圈进行供电，保证供电系统状态切换的正确；采用DC/DC模块在其所在的电路接入时直接接入供电电路，通过控制其使能端禁止输出，避免在系统上电后DC/DC的接入引起供电电路的浪涌；采用磁保持继电器结合RC去抖电路对DC/DC的工作使能端进行隔离控制；根据回流面积最小原则对供电系统的共地进行了限定。

Description

基于磁保持继电器的星载相机供电系统
技术领域
本发明涉及一种星载相机供电系统，具体涉及一种基于磁保持继电器的星载相机供电系统。
背景技术
为保证继电器开关的可靠工作，磁保持继电器线圈的工作电压偏差要求不超过10％，而多星上设备同时启动可能引起供电电源波动大，超过磁保持继电器的正常工作范围，影响继电器寿命或导致继电器无法可靠进行开关操作。DC/DC模块的输出状态通常需要进行控制，其控制信号的参考地(回线)为一次电源回线，而其控制信号的参考地(回线)通常为二次电源回线；可实现隔离控制的光耦器件电流传输比受温度、辐照等因素影响大，在航天设备上禁止使用，故现今的星载设备中DC/DC模块一次电源和二次电源回线未能隔离，导致DC/DC模块的输入和输出级相互干扰，特别是针对负载波动大的电源，会对后级负载产生很大的干扰甚至造成损伤。现今主流的双输出电源模块正负电源负载不一致(通常是正电源负载电流大负电源电流小)时输出负压出现漂移(负电源的输出电压绝对值高于额定值)可能造成设备损坏问题；最近新推出的双输出电源模块的输出电压不随负载出现漂移，但输出的正负最大功率一致，不能满足多数双电源正电源功率大负电源功率小的应用要求。另外对于星上不同的负载，为保证相互之间有相同的参考电位，需要把二次电源回线进行等电位连接，但随负载特性的不同其共地方式也不同，必须进行区分。
发明内容
本发明为解决现有星载相机设备中DC/DC模块一次电源和二次电源回线未能隔离，导致DC/DC模块的输入和输出级相互干扰，对后级造成损伤，且对于星上不同负载需要二次电源回线进行等电位连接等问题，提供一种基于磁保护继电器的星载相机供电系统。
于磁保持继电器的星载相机供电系统，包括熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组，一次输入电源经熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组为相机负载供电，通过相机负载主控制器内部的控制电路提供控制信号控制DC/DC模块组中的DC/DC模块工作，所述控制电路包含电容、电阻和磁保持继电器，所述电容的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，另一端与输入的一次输入电源回线连接；磁保持继电器内部开关S1的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，开关S1的另一端与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与输入的一次输入电源回线连接；
所述电容所述与磁保持继电器开关S1串联的电阻R2满足其中tw为磁保持继电器的触点在断开过程中抖动持续的时间，VS为输入电源VCCIN的电压，t0为磁保持继电器在从断开到闭合的抖动过程中首次闭合的持续时间，Vth为DC/DC模块使能控制脚的门限电压。
所述控制电路控制DC/DC模块工作的具体过程为：
当开关S1断开，一次输入电源VCCIN通过DC/DC模块内部的电阻R1向电容C1充电，当电容C1上的电压上升到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块开始工作，当电容C1上的电压为稳压管二极管D3的额定稳压电压Veding时，停止对电容C1充电，充电时间常数为R1C1；
当开关S1闭合，电容C1上的电压通过电阻R2放电，当电容C1上的电压下降到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块停止工作；当电容C1上的电压为时停止放电，放电时间常数为R2C1，其中VD为二极管D1的导通压降。
本发明的有益效果：本发明针对航天应用对供电可靠性的要求，设计了星载相机的供电系统。具体优点为：
1、针对多星上设备同时启动导致供电电源波动大的特点，单独采用一小功率DC/DC模块对磁保持继电器线圈进行供电，保证供电系统状态切换的稳定可靠。
2、采用DC/DC模块在其所在的电路接入时直接接入供电电路，通过控制其使能端禁止输出，避免在系统上电后DC/DC的接入引起供电电路的浪涌；采用磁保持继电器结合RC去抖电路对DC/DC的工作使能端进行隔离控制。
3、根据回流面积最小原则对供电系统内部的共地进行限定，减小系统内部的相互干扰。
4、DC/DC模块组中的DC/DC模块的组合方式可以采用两个正压单输出的DC/DC模块组合成为同时输出正负压的DC/DC模块，可以满足正负压不同的功率要求，配置灵活而且输出电压稳定。
附图说明
图1为本发明所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统框图；
图2为本发明所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统中DC/DC模块的控制电路图。
图3为本发明所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统的双输出DC/DC模块配置框图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1至图3说明本实施方式，于磁保护继电器的星载相机供电系统，包括熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组，一次输入电源经熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组为相机负载供电，其特征是，通过相机负载主控制器内部的控制电路提供控制信号控制DC/DC模块组中的DC/DC模块工作，所述控制电路包含电容、电阻和磁保持继电器，所述电容的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，另一端与输入的一次输入电源回线连接；磁保持继电器内部开关S1的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，开关S1的另一端与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与输入的一次输入电源回线连接。
所述控制电路控制DC/DC模块工作的具体过程为：
当开关S1断开，一次输入电源VCCIN通过DC/DC模块内部的电阻R1向电容C1充电，当电容C1上的电压上升到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块开始工作，当电容C1上的电压为稳压管二极管D3的额定稳压电压Veding时，停止对电容C1充电，充电时间常数为R1C1；
当开关S1闭合，电容C1上的电压通过电阻R2放电，当电容C1上的电压下降到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块停止工作；当电容C1上的电压为时停止放电，放电时间常数为R2C1，其中VD为二极管D1的导通压降。
本实施方式中所述的电容所述与磁保持继电器开关S1串联的电阻R2满足其中tw为磁保持继电器的触点在断开过程中抖动持续的时间，VS为输入电源VCCIN的电压，t0为磁保持继电器在从断开到闭合的抖动过程中首次闭合的持续时间，Vth为DC/DC模块使能控制脚的门限电压。
结合图1说明本实施方式，从星上提供的一次输入电源，经熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块给各负载提供供电；其中长时间工作的负载如主控制器在一次输入电源接通即可开始获得工作电压；对于短时间工作的大功率负载，可把工作时间接近的负载共用浪涌抑制器和EMI滤波器，并通过主控制器在浪涌抑制器前通过磁保持继电器的开关对其供电进行控制；对于短时间工作的小功率负载，可共用DC/DC模块，并通过主控制器在DC/DC模块后级使用磁保持继电器的开关对其供电进行控制。另外，除长时间工作的负载如主控制器的DC/DC模块的使能端和前级的浪涌抑制器的控制输出端相连，其余DC/DC模块的输出使能或禁止通过主控制输出的信号来控制。对于工作时间不同的负载，可共用DC/DC模块(如图1中DC/DC模块组4)通过使用磁保持继电器的开关对其进行复用。所述主控制器内控制电路中的电容为单个或两个电容串联。
本实施方式采用专用小功率DC/DC模块(如图1中的DC/DC模块组3中的DC/DC模块)对磁保持继电器线圈进行供电，保证输入电压波动大的情况下继电器也能稳定可靠工作：DC/DC模块的输入电压范围(Vth_min～Vth_max)大于星上电源的电压变化范围(Vmin～Vmax)，Vth_min+2≤Vmin，Vth_max-2≥Vmax；DC/DC模块的输出电压为磁保持继电器线圈的额定电压，最大输出电流大于各磁保持继电器线圈最大电流的二倍。
本实施方式所述的星载相机供电系统，严格要求DC/DC模块前级的一次输入电源回线和DC/DC后级的二次电源回线进行隔离。由于DC/DC模块的输出使能或禁止控制信号由参考二次电源回线的主控制器产生的信号产生，而DC/DC模块自身的输出使能或禁止控制端参考一次输入电源回线，因此需要对其进行隔离控制。
本实施方式提出采用磁保持继电器的开关进行DC/DC模块控制端状态的隔离切换，同时采用电阻和电容组成的RC电路对磁保持继电器的开关的抖动进行去抖，消除抖动可能损坏DC/DC模块的风险。如图2所示，S1为磁保持继电器的开关，其控制信号由主控制器产生，参考二次电源回线；而S1的常闭触点通过电阻R2连接到一次电源回线。
结合图3说明本实施方式，DC/DC模块采用两单输出正电压DC/DC模块组合形成输出稳定的正负双输出DC/DC模块，克服现今的双输出DC/DC模块输出的负电压随正负电源负载比例关系的变化而变化。单输出DC/DC模块A的输出回线和单输出DC/DC模块B的输出电源线作为正负双输出DC/DC模块的回线；单输出DC/DC模块A的电源线作为正负双输出DC/DC模块的正输出电源线，单输出DC/DC模块B的输出回线作为正负双输出DC/DC模块的负输出电源线。此两DC/DC模块的额定输出电压相同，而额定输出电流不同，各大于或等于负载电流的2倍。
本实施方式中，在各线路板上，为实现其功能，通常把不同的负载组合在一起，为保证各负载工作正常，负载间需要有相同的参考电位，故需要把为相连负载供电的DC/DC模块的二次电源回线进行等电位连接。为使各DC/DC模块间的干扰最小，等电位连接点不能在DC/DC模块输出端，应该在DC/DC模块的负载远端，而且仅连接需要等电位的回线；而且根据负载特性的不同，等电位连接方式也不同。对于大功率强干扰负载的二次供电回线，与别的负载的二次供电回线应该单点共地连接；对于高频小功率的负载之间二次供电回线则应该进行多点共地，保证回流阻抗最小；对于低频小功率负载若无电机、线圈等干扰大负载，其二次供电回线，与别的小功率负载的二次供电回线进行多点共地；对于低频小功率负载若有电机、线圈等干扰大负载，其二次供电回线，与别的小功率负载的二次供电回线进行单点共地。
本实施方式所述的相机供电系统针对多星上设备同时启动导致供电电源波动大的特点，单独采用一小功率DC/DC对磁保持继电器线圈进行供电，保证供电系统状态切换的正确；采用DC/DC模块在其所在的电路接入时直接接入供电电路，通过控制其使能端禁止输出，避免在系统上电后DC/DC的接入引起供电电路的浪涌；采用磁保持继电器结合RC去抖电路对DC/DC的工作使能端进行隔离控制；根据回流面积最小原则对供电系统的共地进行了限定。
本实施方式所述的熔断器采用BUSSMAN公司的产品；浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块采用VPT公司的产品。

Claims (5)

1.基于磁保持继电器的星载相机供电系统，包括熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组，一次输入电源VCCIN经熔断器、浪涌抑制器、EMI滤波器和DC/DC模块组为相机负载供电，其特征是，通过相机负载主控制器内部的控制电路提供控制信号控制DC/DC模块组中的DC/DC模块工作，所述控制电路包含电容C1、电阻R2和磁保持继电器，所述电容C1的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，另一端与输入的一次输入电源回线连接；磁保持继电器内部开关S1的一端与DC/DC模块使能控制脚连接，开关S1的另一端与电阻R2的一端连接；电阻R2的另一端与输入的一次输入电源回线连接；
所述电容所述与磁保持继电器内部开关S1串联的电阻R2满足其中tw为磁保持继电器的触点在断开过程中抖动持续的时间，VS为一次输入电源VCCIN的电压，t0为磁保持继电器在从断开到闭合的抖动过程中首次闭合的持续时间，Vth为DC/DC模块使能控制脚的门限电压；
所述控制电路控制DC/DC模块工作的具体过程为：
当开关S1断开，一次输入电源VCCIN通过DC/DC模块内部的电阻R1向电容C1充电，当电容C1上的电压上升到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块开始工作，当电容C1上的电压为稳压二极管D3的额定稳压电压Veding时，停止对电容C1充电，充电时间常数为R1C1；
当开关S1闭合，电容C1上的电压通过电阻R2放电，当电容C1上的电压下降到DC/DC模块使能控制脚的门限电压Vth时，DC/DC模块停止工作；当电容C1上的电压为时停止放电，放电时间常数为R2C1，其中VD为二极管D1的导通压降。
2.根据权利要求1所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统，其特征在于，所述DC/DC模块的输入的电压与星上电源电压的关系为：Vth_min+2≤Vmin，Vth_max-2≥Vmax，Vth_min和Vth_max分别为DC/DC模块输入电压的最小值和最大值，Vmin和Vmax分别为星上电源电压的最小值和最大值。
3.根据权利要求1所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统，其特征在于，所述DC/DC模块的输出电压为磁保持继电器线圈的额定电压，DC/DC模块最大输出电流大于或等于磁保持继电器线圈最大电流的二倍。
4.根据权利要求1所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统，其特征在于，所述控制电路中的电容C1为单个或两个电容串联。
5.根据权利要求1所述的基于磁保持继电器的星载相机供电系统，其特征在于，所述DC/DC模块组中的DC/DC模块组合形成不受正负电压负载比率关系影响的输出稳定的正负双输出DC/DC模块，具体组合形式为：单输出DC/DC模块A的输出回线和单输出DC/DC模块B的输出电源线作为正负双输出DC/DC模块的回线；单输出DC/DC模块A的输出电源线作为正负双输出DC/DC模块的正输出电源线，单输出DC/DC模块B的输出回线作为正负双输出DC/DC模块的负输出电源线。
CN201510102218.2A 2015-03-09 2015-03-09 基于磁保持继电器的星载相机供电系统 Expired - Fee Related CN104714582B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510102218.2A CN104714582B (zh) 2015-03-09 2015-03-09 基于磁保持继电器的星载相机供电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510102218.2A CN104714582B (zh) 2015-03-09 2015-03-09 基于磁保持继电器的星载相机供电系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104714582A CN104714582A (zh) 2015-06-17
CN104714582B true CN104714582B (zh) 2016-07-27

Family

ID=53414003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510102218.2A Expired - Fee Related CN104714582B (zh) 2015-03-09 2015-03-09 基于磁保持继电器的星载相机供电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104714582B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109375021B (zh) * 2018-11-16 2024-02-06 浙江理工大学 一种电动汽车中央电器盒的通用型程控测试系统及方法
CN112003263A (zh) * 2020-09-16 2020-11-27 上海航天控制技术研究所 一种星载光纤陀螺组合用冗余二次电源电路
CN112653116B (zh) * 2020-12-18 2022-11-01 中国科学院国家空间科学中心 一种面向低母线电压的低emi星载二次电源系统
CN114312634B (zh) * 2021-12-21 2024-03-19 东风越野车有限公司 一种多功能的电源分配系统和方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4329196B2 (ja) * 1999-12-28 2009-09-09 カシオ計算機株式会社 電源回路
DE10162048A1 (de) * 2001-12-17 2003-07-17 Thomson Brandt Gmbh Schaltungsanordnung mit Powerfaktorkorrektur, sowie entsprechendes Gerät
CN101276128A (zh) * 2008-04-10 2008-10-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 立体测绘相机电源
CN201464767U (zh) * 2009-06-05 2010-05-12 北京空间机电研究所 多光谱遥感ccd相机电源配电保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN104714582A (zh) 2015-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10326177B2 (en) Apparatus for controlling the charging of electric vehicle
US7466573B2 (en) Method and apparatus for integrated active-diode-ORing and soft power switching
US9893561B2 (en) Power supply conversion system and method of controlling the same
CN104714582B (zh) 基于磁保持继电器的星载相机供电系统
US10917002B2 (en) Capacitor discharge device inside sub module of MMC converter
CN102792541B (zh) 用于车辆的车载电网
MX2014008741A (es) Cargador, terminal de carga, sistema de carga y metodo de control para carga.
JP6582098B2 (ja) 待機電力の低い充電電源システム及びその制御方法
US11848581B2 (en) Source bootstrap power conversion for the safe and efficient interconnection of homogeneous or heterogeneous energy storage modules
CN103502649A (zh) 一种远程连接和断开用于在冷却系统中采用的可变容量压缩机的频率变换器的辅助电源的系统和方法
US20160049808A1 (en) Battery charging and discharging of single switch and control method therefor
CN110912386A (zh) 主动放电电路
CN104714579B (zh) 基于rlc振荡放电的星载相机供电系统
US11831167B2 (en) Persistent Dc circuit breaker
CN104714581B (zh) 基于变压器的星载相机供电系统
CN104714580B (zh) 一种改进的磁保持继电器星载相机供电系统
CN116667516A (zh) 供电控制电路、电子装置和供电控制方法
CN115051443A (zh) 用于无人车的相机供电装置及无人车
US20170194813A1 (en) Voltage regulating circuit
US11509304B2 (en) Power supply circuits
US10680603B2 (en) Isolation and voltage regulation circuit
KR102316465B1 (ko) 전압 전달 장치 및 방법
KR20210007554A (ko) 전원 시스템
US20230182586A1 (en) Direct current fast charger system with low standby power
KR102239678B1 (ko) 농업용 전기 차량과 이에 적용된 배터리 충방전 회로 및 충방전 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160727

Termination date: 20210309