CN108646299A - 一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路 - Google Patents
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Abstract
一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，包括指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3、指令测试二极管D11、指令测试二极管D12、指令测试二极管D21、测试接口T1、测试接口T2，通过卫星矩阵接口负载端二极管测试电路实现对电路行控制线路及列控制线路的接电控制，同时通过电路中的发光二极管的发光情况判断被测二极管是否连接，判断被测二极管是否接入，判断效果直接，电路稳定性好，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，属于卫星矩阵负载领域。
背景技术
在高轨卫星上，大量使用了矩阵式接口，包括矩阵指令接口和矩阵遥测接口。矩阵指令是采用多条指令行线和指令列线共同实现指令发送和驱动的指令形式，提供m×n条指令的输出只需要送出m行和n列，可以有效减少控制线的数量；矩阵遥测是采用多条遥测行线和遥测列线共同实现开关状态检查的遥测采集形式，实现m×n条开关状态采集只需要m行和n列，可以有效减少遥测采集线的数量，简化电路连接形式。由于矩阵电路的特殊性，相对单端遥测遥控接口，矩阵接口对负载端有一定的要求，需要在矩阵行线的入口处加入隔离二极管，避免发生串指令问题。
卫星载荷系统通常由上百台设备组成，由不同的厂家研制，部分单位对矩阵接口理解不到位，经常发生没有在负载端加二极管的情况，造成整星测试时发生误指令的问题，对卫星的研制进度造成了影响。因此，卫星总体需要一种二极管快速测试方法，用于在单机设备验收时检查负载端是否存在二极管。
现有的技术是使用万用表的欧姆档或者二极管档来测试矩阵接口负载端是否存在二极管。现有技术的缺陷为：当使用万用表欧姆档测试时，需要使用万用表的负表笔连接矩阵接口负载正端、正表笔连接负载的负端，如果测试得到的阻抗值较高则代表负载端存在二极管，使用此种方法时，会有几伏或者十几伏的负电压接入到矩阵接口负载端，负电压会对一些较敏感的矩阵接口负载端产生损伤，因此使用万用表欧姆档测试可能会对星上设备造成损害；当使用万用表二极管档测试时，由于万用表二极管档驱动能力较弱，当矩阵接口负载端阻抗较大时(大于3K欧姆)，则不能形成稳定的电流通路，此时万用表二极管档显示的数值不准确，因此不能准确的测试出矩阵接口负载端是否存在二极管。由此可见，现有的使用万用表测试方法，存在测试不准确的问题，且可能会对矩阵接口负载端造成损伤。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对现有技术中的对矩阵接口负载端是否存在二极管的测试不准确和运用万用表检测容易对被测设备造成损伤的问题，提出了一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，解决了现有技术的准确性不足和安全性的缺陷。
本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，包括指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3、指令测试二极管D11、指令测试二极管D12、指令测试二极管D21、测试接口T1、测试接口T2，所述指令测试二极管D11正极、指令测试二极管D12正极均与控制电源正极相连，所述指令测试二极管D11负极与指示灯组件K1内部电磁线圈一端相连，指示灯组件K1内部电磁线圈另一端接地，所述指令测试二极管D12负极与指示灯组件K2内部电磁线圈一端相连，指示灯组件K2内部电磁线圈另一端与测试接口T2连接，测试接口T2与保护电阻连接后接地，测试接口T1与指令测试二极管D21正极相连，指令测试二极管D21负极与指示灯组件K3内部电磁线圈相连，指示灯组件K3内部电磁线圈另一端接地，所述测试接口T1、测试接口T2分别与被测负载电路两端连接，当控制电源开始供电时，通过指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3的工作状态判断被测负载电路中是否接入二极管。
所述指示灯组件K1采用继电器实现，包括测试继电器线圈K11、继电器触点A11、继电器触点B11、继电器触点C11、限流电阻R11、发光二极管L11，所述指令测试二极管D11负极与测试继电器线圈K11正极相连，测试继电器线圈K11负极接地，所述限流电阻R11一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L11正极连接，发光二极管L11负极与继电器触点C11相连，控制电源未供电时，继电器触点C11与继电器触点B11连接，继电器触点B11悬空，所述继电器触点A11接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A11与继电器触点C11连接，发光二极管L11通电发光。
所述电阻R11阻值为1K欧姆。
所述指示灯组件K2采用继电器实现，包括测试继电器线圈K12、继电器触点A12、继电器触点B12、继电器触点C12、限流电阻R12、发光二极管L12，指令测试二极管D12负极与测试继电器线圈K12正极相连，测试继电器线圈K12负极与测试接口T2连接，所述限流电阻R12一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L12正极连接，发光二极管L12负极与继电器触点C12相连，控制电源未供电时，继电器触点C12与继电器触点B12连接，继电器触点B12悬空，所述继电器触点A12接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A12与继电器触点C12连接，发光二极管L12通电发光。
所述电阻R12阻值为1K欧姆。
所述指示灯组件K3采用继电器实现，包括测试继电器线圈K21、继电器触点A21、继电器触点B21、继电器触点C21、限流电阻R21、发光二极管L21，所述指令测试二极管D21负极与测试继电器线圈K21正极相连，测试继电器线圈K21负极接地，所述限流电阻R21一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L21正极连接，发光二极管L21负极与继电器触点C21相连，控制电源未供电时，继电器触点C21与继电器触点B21连接，继电器触点B21悬空，所述继电器触点A21接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A21与继电器触点C21连接，发光二极管L21通电发光。
所述电阻R21阻值为1K欧姆。
所述控制电源电压为28V。
所述辅助电源电压为3.3V。
优选的，所述继电器型号为TL26PYS
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明采用了一种矩阵指令负载端二极管测试方法，通过矩阵指令接口负载阵列模拟星上真实状况，通过查看指示灯状态即可判断矩阵指令负载端是否加了二极管，提高了测试的准确性和方便性，避免了使用万用表测试对星上设备可能造成损伤的风险，提高了矩阵指令接口测试的效率；
(2)本发明采用了一种矩阵遥测负载端二极管测试方法，通过2×2矩阵遥测接口负载阵列模拟星上真实状况，通过查看负载阵列遥测采集情况即列控制线路电压数值，即可判断矩阵遥测负载端是否加了二极管，提高了矩阵遥测接口测试的效率。
附图说明
图1为发明提供的卫星矩阵指令测试电路原理图；
图2为发明提供的卫星矩阵指令测试电路连接图；
具体实施方式
一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，包括指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3、指令测试二极管D11、指令测试二极管D12、指令测试二极管D21、测试接口T1、测试接口T2，为简化电路连接形式，提出一种矩阵电路连接方法，其中：
如图2所示，卫星矩阵接口负载端二极管测试电路包括指令测试二极管D11、指令测试二极管D12、指令测试二极管D21、指示灯组件K11、指示灯组件K12、指示灯组件K21、第一行控制线路、第二行控制线路、第一列控制线路、第二列控制线路、测试接口T1、测试接口T2，所述第一行控制线路、第二行控制线路均与行控制端及外部电源连接，第一行控制线路分别与指令测试二极管D11、指令测试二极管D12正极相连，指令测试二极管D11负极与指示灯组件K11正极相连，指令测试二极管D12负极与指示灯组件K12正极相连，所述指示灯组件K11负极、指示灯组件K12负极分别连接于第一列控制线路、第二列控制线路上，所述指令测试二极管D21正极连接于第二行控制线路上，指令测试二极管D21负极与指示灯组件K21正极相连，指示灯组件K21负极与第一列控制线路相连，其中所述测试接口T1一端与第二行控制线路相连，另一端与被测矩阵负载端接口正极相连，所述测试接口T2一端与第二列控制线路连接，另一端与被测矩阵负载端接口负极相连；
所述指示灯组件K11包括继电器触点A11、继电器触点B11、继电器触点C11、电阻R11、发光二极管L11，所述指示灯组件K12包括继电器触点A12、继电器触点B12、继电器触点C12、电阻R12、发光二极管L12，所述指示灯组件K21包括继电器触点A21、继电器触点B21、继电器触点C21、电阻R21、发光二极管L21，其中电阻R11一端与辅助电源连接，电阻R11另一端与发光二极管L11正极相连，发光二极管L11负极与继电器触点C11接通，同时继电器触点C11与继电器触点B11连接，继电器触点B11悬空，继电器触点A11接地；电阻R12一端与辅助电源连接，电阻R12另一端与发光二极管L12正极相连，发光二极管L12负极与继电器触点C12接通，同时继电器触点C12与继电器触点B12连接，继电器触点B12悬空，继电器触点A12接地；电阻R21一端与辅助电源连接，电阻R21另一端与发光二极管L21正极相连，发光二极管L21负极与继电器触点C21接通，同时继电器触点C21与继电器触点B21连接，继电器触点B21悬空，继电器触点A21接地。
如图1所示，卫星矩阵接口负载端二极管测试电路的工作原理为：矩阵指令行驱动芯片在行控制端的控制下选择将1～4行中的某一行控制线路连接到28V电压；矩阵指令列驱动芯片在列控制端的控制下选择将1～4列中的某一列控制线路连接到28V地。矩阵指令负载为指示灯组件Kmn(1≤m≤4，1≤n≤4)指示灯组件Kmn的正极通过指令测试二极管Dmn连接到m行控制线路，指示灯组件Kmn的负端连接到n列控制线路。若需要给指示灯组件Kmn发送指令，利用行控制端控制矩阵指令行驱动芯片，将m行控制线路与28V电压接通，利用列控制端控制矩阵指令列驱动芯片，将n列控制线路与28V地接通，形成外接电源、m行控制线路、指令测试二极管Dmn、指示灯组件Kmn、n列控制线路、接地的指令通路，指示灯组件Kmn接通。
当某个矩阵指令负载端没有加入二极管时，其与该行控制线路的连接没有加入二极管，会发生误指令现象。当发送控制指示灯组件K11的指令时，将矩阵指令行驱动芯片中的第一行控制线路接通，将矩阵指令列驱动芯片中的第一列控制线路接通。但是经过图中虚线也可形成通路，外接电源与第一行控制线路、指令测试二极管D14、指示灯组件K14、指示灯组件K24、第二行控制线路、指令测试二极管D21、指示灯组件K21、第一列控制线路、接地形成通路。因此，不仅指示灯组件K11接通，指示灯组件K14、指示灯组件K24、指示灯组件K21也接通，产生了误指令。
如图2所示，卫星矩阵接口负载端二极管测试电路的工作流程为：电路连接完毕后，矩阵指令行驱动芯片在行控制端控制下选择两行中某一行控制线路连接到外接电源，测试接口T1、测试接口T2分别与被测矩阵指令负载对接，指示灯组件全部接通，开关K22闭合，此时：
(1)若被测矩阵指令负载中接入了被测二极管D22，则形成第一行控制线路、指令测试二极管D11、指示灯组件K11、第一列控制线路的通路，同时在为第二行控制线路及第二列控制线路进行接电控制后，再形成第一行控制线路、指令测试二极管D12、指示灯组件K12、第二列控制线路的通路；
此时，指示灯组件K11、指示灯组件K12的发光二极管L11、发光二极管L12均发亮；
(2)若被测矩阵指令负载中没有接入被测二极管D22，则形成第一行控制线路、指令测试二极管D11、指示灯组件K11、第一列控制线路的通路，同时在为第二行控制线路及第二列控制线路进行接电控制后，再形成第一行控制线路、指令测试二极管D12、指示灯组件K12、第二列控制线路、被测开关K22、被测二极管D22、第二行控制线路、指令测试二极管D21、指示灯组件K21、第一列控制线路的通路；
此时，指示灯组件K11、指示灯组件K12、指示灯组件K21的发光二极管L11、发光二极管L12、发光二极管L21均发亮。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：包括指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3、指令测试二极管D11、指令测试二极管D12、指令测试二极管D21、测试接口T1、测试接口T2，所述指令测试二极管D11正极、指令测试二极管D12正极均与控制电源正极相连，所述指令测试二极管D11负极与指示灯组件K1内部电磁线圈一端相连，指示灯组件K1内部电磁线圈另一端接地，所述指令测试二极管D12负极与指示灯组件K2内部电磁线圈一端相连，指示灯组件K2内部电磁线圈另一端与测试接口T2连接，测试接口T2与保护电阻连接后接地，测试接口T1与指令测试二极管D21正极相连，指令测试二极管D21负极与指示灯组件K3内部电磁线圈相连，指示灯组件K3内部电磁线圈另一端接地，所述测试接口T1、测试接口T2分别与被测负载电路两端连接，当控制电源开始供电时，通过指示灯组件K1、指示灯组件K2、指示灯组件K3的工作状态判断被测负载电路中是否接入二极管。
2.根据权利要求1所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述指示灯组件K1采用继电器实现，包括测试继电器线圈K11、继电器触点A11、继电器触点B11、继电器触点C11、限流电阻R11、发光二极管L11，所述指令测试二极管D11负极与测试继电器线圈K11正极相连，测试继电器线圈K11负极接地，所述限流电阻R11一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L11正极连接，发光二极管L11负极与继电器触点C11相连，控制电源未供电时，继电器触点C11与继电器触点B11连接，继电器触点B11悬空，所述继电器触点A11接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A11与继电器触点C11连接，发光二极管L11通电发光。
3.根据权利要求2所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述电阻R11阻值为1K欧姆。
4.根据权利要求1所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述指示灯组件K2采用继电器实现，包括测试继电器线圈K12、继电器触点A12、继电器触点B12、继电器触点C12、限流电阻R12、发光二极管L12，指令测试二极管D12负极与测试继电器线圈K12正极相连，测试继电器线圈K12负极与测试接口T2连接，所述限流电阻R12一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L12正极连接，发光二极管L12负极与继电器触点C12相连，控制电源未供电时，继电器触点C12与继电器触点B12连接，继电器触点B12悬空，所述继电器触点A12接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A12与继电器触点C12连接，发光二极管L12通电发光。
5.根据权利要求4所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述电阻R12阻值为1K欧姆。
6.根据权利要求1所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述指示灯组件K3采用继电器实现，包括测试继电器线圈K21、继电器触点A21、继电器触点B21、继电器触点C21、限流电阻R21、发光二极管L21，所述指令测试二极管D21负极与测试继电器线圈K21正极相连，测试继电器线圈K21负极接地，所述限流电阻R21一端与辅助电源连接，另一端与发光二极管L21正极连接，发光二极管L21负极与继电器触点C21相连，控制电源未供电时，继电器触点C21与继电器触点B21连接，继电器触点B21悬空，所述继电器触点A21接地，当控制电源开始供电时，继电器触点A21与继电器触点C21连接，发光二极管L21通电发光。
7.根据权利要求6所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述电阻R21阻值为1K欧姆。
8.根据权利要求1～7任一所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述控制电源电压为28V。
9.根据权利要求2～7任一所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述辅助电源电压为3.3V。
10.根据权利要求2～7任一所述的一种卫星矩阵接口负载端二极管测试电路，其特征在于：所述继电器型号为TL26PYS。
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| CN110534000A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-03 | 常熟理工学院 | 用于设置电气故障点的矩阵式控制电路 |
| CN114326473A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-12 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 空间光学遥感器在轨运行的程控指令电路 |
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| CN108646299B (zh) | 2020-05-12 |
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