CN107958802A - 星载火工品的vmos驱动电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种星载火工品的VMOS驱动电路及其控制方法，该电路包括第一继电器等，第一继电器与第一三极管的漏极连接，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻、第二电阻都与第一三极管的栅极连接，第六电阻与第七电阻串联，第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻都与第一三极管的源极连接，第一电阻、第十二电阻、第十三电阻都与第二继电器连接，第七电阻与第二三极管的漏极连接，第三继电器与第二三极管的源极连接。本发明应用灵活，响应速度快，可靠性高，支持集成化设计。

Description

星载火工品的VMOS驱动电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种VMOS(V-groove Metal-Oxide Semiconductor。V型槽MOS场三极管)驱动电路及其控制方法，具体地，涉及一种星载火工品的VMOS驱动电路及其控制方法。

背景技术

火工品是卫星平台的重要组成部分，用以实现帆板、天线等机构的展开。目前，卫星火工品采用继电器进行单端控制。该控制方式电路占用空间大、质量重、集成度低。

随着卫星应用的快速扩展，用户对卫星功能需求更加多样，卫星结构、载荷的设计愈加复杂，星载火工品呈现出数量多、控制精度高、控制方式复杂、可靠性要求高等特点，传统火工品控制技术难以适应新的应用需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载火工品的VMOS驱动电路及其控制方法，其应用灵活，响应速度快，可靠性高，支持集成化设计。

根据本发明的一个方面，提供一种星载火工品的VMOS驱动电路，其包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一个二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管，第一继电器与第一三极管的漏极连接，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻、第二电阻都与第一三极管的栅极连接，第六电阻与第七电阻串联，第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻都与第一三极管的源极连接，第一电阻、第十二电阻、第十三电阻都与第二继电器连接，第七电阻与第二三极管的漏极连接，第三继电器与第二三极管的源极连接，第五电阻、第十五电阻、第四继电器都与第二三极管的栅极连接，第三电阻与第五电阻并联，第三电阻与第四电阻串联，第一个二极管与第三电阻串联，第二电阻与第三三极管的集电极连接，第三三极管的发射极接地，第三电阻、第四电阻都与第三三极管的基极连接，第十四电阻、第十五电阻都与第四继电器连接。

优选地，所述第一三极管是N型MOSFET，第二三极管是P型MOSFET。

本发明还提供一种星载火工品的VMOS驱动电路的控制方法，其包括以下步骤：

步骤一，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器接通或断开实现火工品供电母线的通断控制，第十二电阻、第十三、第十四电阻、第十五电阻实现对母线正端和负端通断状态的采集；

步骤二，当控制指令输入十到十二伏特电压时，第三个三级管工作于饱和区，第一电阻、第二电阻以及第三三极管形成通路，第一电阻上的压降施加到第一三极管的栅极和源极，使得第一三极管导通，实现火工品正端输出的控制输出；同时，十到十二电压通过第五电阻施加到第二三极管的栅极，使得第二三极管导通，实现火工品负端输出的控制输出；第六电阻，第七电阻用于第一三极管、第二三极管的静电泄放，泻放通路连接到单机电源地；控制指令回线接指令地线；

步骤三，共有四路火工品输出以及一路公共检测；第八电阻，第九电阻，第十电阻，第十一电阻分别串联在四路火工品正端输出电路，用以保护火工品输出电路，串联电阻阻值为二点二欧姆；共用检测端用来对第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻状态检测。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

一、采样MOSFET同时控制火工品的正、负端，电路响应速度快、控制精度高，占用空间小，质量轻，可支持高集成度设计；

二、火工品母线供电正、负端设置继电器独立控制接通及断开，防止火工品误触发，增加电路可靠性，同时对供电母线状态进行采集；

三、一个火工品驱动电路可对四路火工品进行同时控制，增加了电路应用的灵活性，支持集成化设计。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明星载火工品的VMOS驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明星载火工品的VMOS驱动电路包括第一继电器K1-1、第二继电器K1-2、第三继电器K2-2、第四继电器K2-1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一个二极管D1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3，第一继电器K1-1与第一三极管Q1的漏极连接，第一电阻R1与第二电阻R2串联，第一电阻R1、第二电阻R2都与第一三极管Q1的栅极连接，第六电阻R6与第七电阻R7串联，第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11都与第一三极管Q1的源极连接，第一电阻R1、第十二电阻R12、第十三电阻R13都与第二继电器K1-2连接，第七电阻R7与第二三极管Q2的漏极连接，第三继电器K2-2与第二三极管Q2的源极连接，第五电阻R5、第十五电阻R15、第四继电器K2-1都与第二三极管Q2的栅极连接，第三电阻R3与第五电阻R5并联，第三电阻R3与第四电阻R4串联，第一个二极管D1与第三电阻R3串联，第二电阻R2与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三电阻R3、第四电阻R4都与第三三极管Q3的基极连接，第十四电阻R14、第十五电阻R15都与第四继电器K2-1连接。

第一三极管Q1可以是N型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)，第二三极管Q2可以是P型MOSFET，这样方便进行采样。

本发明星载火工品的VMOS驱动电路的控制方法包括如下步骤：

步骤一，第一继电器K1-1、第二继电器K1-2、第三继电器K2-2、第四继电器K2-1接通或断开实现火工品供电母线的通断控制，第十二电阻R12、第十三R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15实现对母线正端和负端通断状态的采集；

步骤二，当控制指令输入十到十二伏特电压时，第三个三级管Q3工作于饱和区，第一电阻R1、第二电阻R2以及第三三极管Q3形成通路，第一电阻R1上的压降施加到第一三极管Q1的栅极和源极，使得第一三极管Q1导通，实现火工品正端输出的控制输出；同时，十到十二电压通过第五电阻R5施加到第二三极管Q2的栅极，使得第二三极管Q2导通，实现火工品负端输出的控制输出；第六电阻R6，第七电阻R7用于第一三极管Q1、第二三极管Q2的静电泄放，泻放通路连接到单机电源地；控制指令回线接指令地线；

步骤三，共有四路火工品输出以及一路公共检测；第八电阻R8，第九电阻R9，第十电阻R10，第十一电阻R11分别串联在四路火工品正端输出电路，用以保护火工品输出电路，串联电阻阻值为二点二欧姆；共用检测端用来对第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11状态检测。

本发明的采用P型MOSFET及N型MOSFET同时控制火工品的正、负供电导通及断开，实现火工品的快速响应；采用三级管及电阻分压对MOSFET的栅源极进行控制，实现用弱电精确控制强电；火工品母线供电正、负端设置继电器独立控制接通及断开，同时对供电母线状态进行采集；采用串接电阻对火工品控制输出进行保护。在卫星火工品领域应用VMOS器件，通过弱电驱动实现对强电的精确控制，并对输出电路进行保护，提高了火工品控制电路的集成度。

综上所述，本发明能进一步提高电路应用的灵活性，加快电路反应速度，保护电路。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种星载火工品的VMOS驱动电路，其特征在于,其包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一个二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管，第一继电器与第一三极管的漏极连接，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻、第二电阻都与第一三极管的栅极连接，第六电阻与第七电阻串联，第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻都与第一三极管的源极连接，第一电阻、第十二电阻、第十三电阻都与第二继电器连接，第七电阻与第二三极管的漏极连接，第三继电器与第二三极管的源极连接，第五电阻、第十五电阻、第四继电器都与第二三极管的栅极连接，第三电阻与第五电阻并联，第三电阻与第四电阻串联，第一个二极管与第三电阻串联，第二电阻与第三三极管的集电极连接，第三三极管的发射极接地，第三电阻、第四电阻都与第三三极管的基极连接，第十四电阻、第十五电阻都与第四继电器连接。

2.根据权利要求1所述的星载火工品的VMOS驱动电路，其特征在于，所述第一三极管是N型MOSFET，第二三极管是P型MOSFET。

3.一种星载火工品的VMOS驱动电路的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器接通或断开实现火工品供电母线的通断控制，第十二电阻、第十三、第十四电阻、第十五电阻实现对母线正端和负端通断状态的采集；

步骤二，当控制指令输入十到十二伏特电压时，第三个三级管工作于饱和区，第一电阻、第二电阻以及第三三极管形成通路，第一电阻上的压降施加到第一三极管的栅极和源极，使得第一三极管导通，实现火工品正端输出的控制输出；同时，十到十二电压通过第五电阻施加到第二三极管的栅极，使得第二三极管导通，实现火工品负端输出的控制输出；第六电阻，第七电阻用于第一三极管、第二三极管的静电泄放，泻放通路连接到单机电源地；控制指令回线接指令地线；

步骤三，共有四路火工品输出以及一路公共检测；第八电阻，第九电阻，第十电阻，第十一电阻分别串联在四路火工品正端输出电路，用以保护火工品输出电路，串联电阻阻值为二点二欧姆；共用检测端用来对第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻状态检测。