CN108962678A - 一种基于lb8169芯片的电磁继电器控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，包括：指令译码器LB8169，指令译码器的信号输入端连接继电器控制指令；至少一个继电器，继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器的驱动信号输出端；瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器激励线包的负极；保护电阻的一端连接到瞬态抑制电路的负极和继电器激励线包的正极；保护电阻的另一端连接到继电器的激励线包供电电源。本发明实现了双组控制指令的双倍冗余设计，实现了继电器激励线包驱动线路的四倍冗余设计，实现了多组继电器和触点的冗余设计，避免因单个电阻开路导致激励线包供电开路故障，避免因二极管反向击穿导致线激励包短路故障，具有强大的激励线包驱动能力。
Description
技术领域
本发明涉及航天器，尤其涉及一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路。
背景技术
电磁继电器作为通断控制器件，广泛应用于各类星载单机中。通过控制电磁继电器动作，可以便捷的实现卫星供配电控制、遥测选择和任务切换等功能。星载单机中的继电器一旦发生故障，会直接威胁到卫星的部分功能，甚至会危及整星寿命。一般，星载单机主要通过设计瞬态抑制电路和线包保护电阻，以及设计冗余备份等措施来提高电磁继电器控制电路的可靠性。基于传统的电磁继电器控制方法，冗余设计不足，而且需要设计多条控制线路，从而导致元器件用量增加、控制线路复杂，占用较多的卫星体积和重量资源。为了减小占用整星资源，同时实现高度的冗余设计，进而实现高可靠性，研制一种基于单片LB8169芯片的高可靠性电磁继电器控制电路意义非常重要。
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基于单片LB8169芯片的电磁继电器控制电路，在不增加器件用量的前提下，优化控制线路，实现双组控制指令的双倍冗余备份，实现激励线包驱动线路的四倍冗余备份，同时实现继电器和触点的冗余备份，达到高可靠性的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，包括：指令译码器LB8169，所述指令译码器LB8169的信号输入端连接继电器控制指令；至少一个继电器，至少一个所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端；瞬态抑制电路，所述瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器激励线包的负极；保护电阻，所述保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极；所述保护电阻的另一端连接到继电器的激励线包供电电源。
上述技术方案中，所述指令译码器LB8169的信号输入端连接继电器控制指令,具体为：
所述指令译码器LB8169的MA通道信号输入端，连接控制信号“主指令K1”；
所述指令译码器LB8169的MB通道信号输入端，连接控制信号“备指令K1”；
所述指令译码器LB8169的MC通道信号输入端，连接控制信号“主指令K2”；
所述指令译码器LB8169的MD通道信号输入端，连接控制信号“备指令K2”。
上述技术方案中，所述控制电路包括继电器S1、继电器S2和继电器S3；所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端，具体为：
继电器S1，所述继电器S1后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S1前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；
继电器S2，所述继电器S2后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S2前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；
继电器S3，所述继电器S3后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S3前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD。
上述技术方案中，所述瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器的激励线包的负极，所述瞬态抑制电路包括继电器S1前激励线包瞬态抑制电路、继电器S1后激励线包瞬态抑制电路、继电器S2前激励线包瞬态抑制电路、继电器S2后激励线包瞬态抑制电路、继电器S3前激励线包瞬态抑制电路、继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，其中：
继电器S1前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R1和二极管D1，所述二极管D1的负极连接到所述继电器S1前激励线包的正极，所述二极管D1的正极连接到所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接到所述继电器S1前激励线包的负极；
继电器S1后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R2和二极管D2，所述二极管D2的负极连接到所述继电器S1后激励线包的正极，所述二极管D2的正极连接到所述电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到所述继电器S1后激励线包的负极；
继电器S2前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R3和二极管D3，所述二极管D3的负极连接到所述继电器S2前激励线包的正极，所述二极管D3的正极连接到所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接到所述继电器S2前激励线包的负极；
继电器S2后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R4和二极管D4，所述二极管D4的负极连接到所述继电器S2后激励线包的正极，所述二极管D4的正极连接到所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接到所述继电器S2后激励线包的负极；
继电器S3前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R5和二极管D5，所述二极管D5的负极连接到所述继电器S3前激励线包的正极，所述二极管D5的正极连接到所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接到所述继电器S3前激励线包的负极；
继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R6和二极管D6，所述二极管D6的负极连接到所述继电器S3后激励线包的正极，所述二极管D6的正极连接到所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端连接到所述继电器S3后激励线包的负极。
上述技术方案中，所述保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极，所述保护电阻包括继电器S1保护电阻、继电器S2保护电阻和继电器S3保护电阻，其中：
继电器S1保护电阻，所述继电器S1保护电阻由电阻R7和电阻R8并联组成，所述电阻R7和电阻R8的一端连接到所述继电器S1前激励线包和所述继电器S1后激励线包的正极；
继电器S2保护电阻，所述继电器S2保护电阻由电阻R9和电阻R10并联组成，所述电阻R9和电阻R10的一端连接到所述继电器S2前激励线包和后激励线包的正极；
继电器S3保护电阻，所述继电器S3保护电阻由电阻R11和电阻R12并联组成，所述电阻R11和电阻R12的一端连接到所述继电器S3前激励线包和后激励线包的正极。
上述技术方案中，所述继电器激励线包供电电源连接到所述保护电阻的另一端，其中，电阻R7和电阻R8、电阻R9和电阻R10、电阻R11和电阻R12的另一端均连接到外部的继电器激励线包供电电源。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1)基于单片LB8169芯片，实现了双组控制指令的双倍冗余设计；
2)基于单片LB8169芯片，实现了继电器激励线包驱动线路的四倍冗余设计；
3)基于单片LB8169芯片，实现了多组继电器和触点的冗余设计；
4)保护电阻采用双电阻并联，避免因单个电阻开路导致激励线包供电开路故障；
5)瞬态抑制电路采用电阻和二极管串联，避免因二极管反向击穿导致线激励包短路故障；
6)具有强大的激励线包驱动能力，线包激励总电流可达400m，可适用于多数型号电磁继电器的驱动控制。
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为本发明一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路原理图。
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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路原理，如图1所示，
本发明提供的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，包括：指令译码器LB8169，所述指令译码器LB8169的信号输入端连接继电器控制指令；至少一个继电器，至少一个所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端；瞬态抑制电路，所述瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器激励线包的负极；保护电阻，所述保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极；所述保护电阻的另一端连接到继电器的激励线包供电电源。
本发明通过将指令译码器LB8169的MA通道信号输入端，连接控制信号“主指令K1”；将指令译码器LB8169的MB通道信号输入端，连接控制信号“备指令K1”；实现“指令K1”控制指令的双倍冗余设计，当某一路控制指令失效时，另外一路控制指令依然可以实现设计功能。
本发明通过将指令译码器LB8169的MC通道信号输入端，连接控制信号“主指令K2”；将指令译码器LB8169的MD通道信号输入端，连接控制信号“备指令K2”；实现“指令K2”控制指令的双倍冗余设计，当某一路控制指令失效时，另外一路控制指令依然可以实现设计功能。
本发明中，指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA对应芯片内部MA1和MA2两路驱动线路，指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCB对应芯片内部MB1和MB2两路驱动线路；通过将输出端OCA和OCB短接，然后连接到继电器后激励线包的负极，实现继电器后激励线包驱动线路的四倍冗余设计。
本发明中，指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC对应芯片内部MC1和MC2两路驱动线路，指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCD对应芯片内部MD1和MD2两路驱动线路；通过将输出端OCC和OCD短接，然后连接到继电器前激励线包的负极，实现继电器前激励线包驱动线路的四倍冗余设计。
本发明中使用单片LB8169芯片实现了3组继电器的并联，实现了继电器的冗余设计，基于此可以继续实现继电器触点的冗余设计。具体地，所述控制电路包括继电器S1、继电器S2和继电器S3；所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端，具体为：继电器S1，所述继电器S1后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S1前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；继电器S2，所述继电器S2后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S2前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；继电器S3，所述继电器S3后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S3前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD。
请继续参考图1所示，本发明的瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器的激励线包的负极，所述瞬态抑制电路包括继电器S1前激励线包瞬态抑制电路、继电器S1后激励线包瞬态抑制电路、继电器S2前激励线包瞬态抑制电路、继电器S2后激励线包瞬态抑制电路、继电器S3前激励线包瞬态抑制电路、继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，其中：
继电器S1前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R1和二极管D1，所述二极管D1的负极连接到所述继电器S1前激励线包的正极，所述二极管D1的正极连接到所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接到所述继电器S1前激励线包的负极；
继电器S1后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R2和二极管D2，所述二极管D2的负极连接到所述继电器S1后激励线包的正极，所述二极管D2的正极连接到所述电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到所述继电器S1后激励线包的负极；
继电器S2前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R3和二极管D3，所述二极管D3的负极连接到所述继电器S2前激励线包的正极，所述二极管D3的正极连接到所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接到所述继电器S2前激励线包的负极；
继电器S2后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R4和二极管D4，所述二极管D4的负极连接到所述继电器S2后激励线包的正极，所述二极管D4的正极连接到所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接到所述继电器S2后激励线包的负极；
继电器S3前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R5和二极管D5，所述二极管D5的负极连接到所述继电器S3前激励线包的正极，所述二极管D5的正极连接到所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接到所述继电器S3前激励线包的负极；
继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R6和二极管D6，所述二极管D6的负极连接到所述继电器S3后激励线包的正极，所述二极管D6的正极连接到所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端连接到所述继电器S3后激励线包的负极。
本发明中的瞬态抑制电路采用电阻和二极管串联，避免因二极管反向击穿导致线激励包短路故障。
另外，本发明具有强大的激励线包驱动能力，线包激励总电流可达400m，可以在不超过线包激励总电流的前提下继续增加继电器并联数量，通过继电器和触点的高倍冗余设计。而且可适用于多数型号电磁继电器的驱动控制。
本发明中的保护电阻采用双电阻并联，避免因单个电阻开路导致激励线包供电开路故障；具体地，本发明的保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极，保护电阻包括继电器S1保护电阻、继电器S2保护电阻和继电器S3保护电阻，其中：
继电器S1保护电阻，继电器S1保护电阻由电阻R7和电阻R8并联组成，所述电阻R7和电阻R8的一端连接到所述继电器S1前激励线包和所述继电器S1后激励线包的正极；
继电器S2保护电阻，所述继电器S2保护电阻由电阻R9和电阻R10并联组成，所述电阻R9和电阻R10的一端连接到所述继电器S2前激励线包和后激励线包的正极；
继电器S3保护电阻，所述继电器S3保护电阻由电阻R11和电阻R12并联组成，所述电阻R11和电阻R12的一端连接到所述继电器S3前激励线包和后激励线包的正极。
继电器激励线包供电电源连接到保护电阻的另一端，其中，电阻R7和电阻R8、电阻R9和电阻R10、电阻R11和电阻R12的另一端均连接到外部的继电器激励线包供电电源。
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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，包括：指令译码器LB8169，所述指令译码器LB8169的信号输入端连接继电器控制指令；至少一个继电器，至少一个所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端；瞬态抑制电路，所述瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器激励线包的负极；保护电阻，所述保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极；所述保护电阻的另一端连接到继电器的激励线包供电电源。
2.根据权利要求1所述的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，所述指令译码器LB8169的信号输入端连接继电器控制指令,具体为：
所述指令译码器LB8169的MA通道信号输入端，连接控制信号“主指令K1”；
所述指令译码器LB8169的MB通道信号输入端，连接控制信号“备指令K1”；
所述指令译码器LB8169的MC通道信号输入端，连接控制信号“主指令K2”；
所述指令译码器LB8169的MD通道信号输入端，连接控制信号“备指令K2”。
3.根据权利要求1所述的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，所述控制电路包括继电器S1、继电器S2和继电器S3；所述继电器激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端，具体为：
继电器S1，所述继电器S1后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S1前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；
继电器S2，所述继电器S2后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S2前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD；
继电器S3，所述继电器S3后激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCA和OCB；所述继电器S3前激励线包的负极连接到所述指令译码器LB8169的驱动信号输出端OCC和OCD。
4.根据权利要求3所述的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，所述瞬态抑制电路的正极连接到所述继电器的激励线包的负极，所述瞬态抑制电路包括继电器S1前激励线包瞬态抑制电路、继电器S1后激励线包瞬态抑制电路、继电器S2前激励线包瞬态抑制电路、继电器S2后激励线包瞬态抑制电路、继电器S3前激励线包瞬态抑制电路、继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，其中：
继电器S1前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R1和二极管D1，所述二极管D1的负极连接到所述继电器S1前激励线包的正极，所述二极管D1的正极连接到所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接到所述继电器S1前激励线包的负极；
继电器S1后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S1后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R2和二极管D2，所述二极管D2的负极连接到所述继电器S1后激励线包的正极，所述二极管D2的正极连接到所述电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接到所述继电器S1后激励线包的负极；
继电器S2前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R3和二极管D3，所述二极管D3的负极连接到所述继电器S2前激励线包的正极，所述二极管D3的正极连接到所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接到所述继电器S2前激励线包的负极；
继电器S2后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S2后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R4和二极管D4，所述二极管D4的负极连接到所述继电器S2后激励线包的正极，所述二极管D4的正极连接到所述电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接到所述继电器S2后激励线包的负极；
继电器S3前激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3前激励线包瞬态抑制电路包括电阻R5和二极管D5，所述二极管D5的负极连接到所述继电器S3前激励线包的正极，所述二极管D5的正极连接到所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接到所述继电器S3前激励线包的负极；
继电器S3后激励线包瞬态抑制电路，所述继电器S3后激励线包瞬态抑制电路包括电阻R6和二极管D6，所述二极管D6的负极连接到所述继电器S3后激励线包的正极，所述二极管D6的正极连接到所述电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端连接到所述继电器S3后激励线包的负极。
5.根据权利要求1所述的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，所述保护电阻的一端连接到所述瞬态抑制电路的负极和所述继电器激励线包的正极，所述保护电阻包括继电器S1保护电阻、继电器S2保护电阻和继电器S3保护电阻，其中：
继电器S1保护电阻，所述继电器S1保护电阻由电阻R7和电阻R8并联组成，所述电阻R7和电阻R8的一端连接到所述继电器S1前激励线包和所述继电器S1后激励线包的正极；
继电器S2保护电阻，所述继电器S2保护电阻由电阻R9和电阻R10并联组成，所述电阻R9和电阻R10的一端连接到所述继电器S2前激励线包和后激励线包的正极；
继电器S3保护电阻，所述继电器S3保护电阻由电阻R11和电阻R12并联组成，所述电阻R11和电阻R12的一端连接到所述继电器S3前激励线包和后激励线包的正极。
6.根据权利要求5所述的一种基于LB8169芯片的电磁继电器控制电路，其特征在于，所述继电器激励线包供电电源连接到所述保护电阻的另一端，其中，电阻R7和电阻R8、电阻R9和电阻R10、电阻R11和电阻R12的另一端均连接到外部的继电器激励线包供电电源。
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| CN111739763A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-10-02 | 北京电子工程总体研究所 | 基于bm2701芯片的电磁继电器双冗余控制电路 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5784240A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Automatic Switch Company | Method and apparatus for limiting current surge upon transfer of a load between A.C. power sources |
| CN102842460A (zh) * | 2012-08-30 | 2012-12-26 | 北京动力机械研究所 | 具有双路冗余功能的过载控制电路 |
| CN103391058A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-13 | 上海航天测控通信研究所 | 一种适用于深空探测的小型化固态功放装置 |
-
2018
- 2018-06-25 CN CN201810661558.2A patent/CN108962678B/zh active Active
Patent Citations (3)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN111739763A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-10-02 | 北京电子工程总体研究所 | 基于bm2701芯片的电磁继电器双冗余控制电路 |
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