CN112421714B - 一种卫星用放电调节器限流控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星用放电调节器限流控制方法，电路主控芯片采用SG1525，该软启动脚(SOFT‑START)对地接微法级电容，9脚接入外运放电压环输出，SG1525内部集成的运算放大器两个输入端接地。SG1525芯片内部集成有一个三极管，该三极管基极通过一个内部集成的电阻接SD脚，集电极接软启动脚(SOFTSTART)，发射极通过一个集成的电阻接地。当采样电流信号达到限流点时，运放N2输出电压升高，芯片内部集成的三极管处于放大态，通过控制三极管集电极上的电流来控制软启动脚的电压来达到限流的目的。本发明能够实现在放电调节器工作时，每路放电电路放电电流不会过大而受损。该卫星放电调节器限流控制方法具有电路设计简单、调试量小、可靠性高等特点，经过了在轨运行验证。

Description

一种卫星用放电调节器限流控制方法
技术领域
本发明属于空间电源领域，具体涉及一种卫星用放电调节器限流控制方法。
背景技术
目前，国内外航天器平台母线普遍采用全调节的一次电源系统，通过主误差放大信号对卫星电源的平台母线充电分流调节器和放电调节器进行控制，实现电源分系统平台母线的调节功能。在光照期平台母线功率大于太阳阵功率以及地影期放电调节模块工作，保证平台母线电压稳定。由于早期卫星功率需求小，早期放电调节器通常由一到两个放电电路组成，因此放电电路通常不设置限流点。现在随着卫星的功能越来越强大，卫星的整个功率需求也在增加，同时为了提高电源分系统的可靠性，现在放电调节器均是由多个放电电路并联而成，为了防止出现单个放电电路放电电流过大对该路功率器件造成损伤，每路放电电路均设有放电限流控制电路。放电调节器限流控制电路在该路放电电路放电电流过大的情况下限制放电调节器的输出电流，实现恒流输出，从而起到保护该放电电路的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星用放电调节器限流控制方法，能够实现在放电调节器工作时，每路放电电路放电电流不会过大而受损。该卫星放电调节器限流控制方法具有电路设计简单、调试量小、可靠性高等特点，经过了在轨运行验证。
为了达到上述的目的，本发明提供一种卫星用放电调节器限流控制方法，电路主控芯片的软启动脚对地接电容，9脚接入外运放电压环输出，主控芯片内部运放输入端接地；限流控制环输入为限流基准与电流采样，输出经电阻接主控芯片的SD脚；在限流控制阶段，通过控制SD脚的输入电流的大小来控制主控芯片软启动脚的电压，进而达到限制单路放电电路最大放电电流的目的。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述主控芯片采用SG1525。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述主控芯片内部集成有一个三极管，该三极管基极通过一个内部集成的电阻接SD脚，集电极接软启动脚，发射极通过一个集成的电阻接地。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，当采样电流信号达到限流点时，运放N2输出电压升高，芯片内部集成的三极管处于放大态，通过控制三极管集电极上的电流来控制软启动脚的电压来达到限流的目的。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述控芯片的SD脚通过电阻连接限流基准电路输出端。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述主控芯片内部集成的运算放大器两个输入端接地。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述主控芯片软启动脚对地接微法级电容。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述电流采样为流过功率MOS管的电流采样信号。
上述一种卫星用放电调节器限流控制方法，其中，所述SD脚为10脚。
本发明提供一种卫星用放电调节器限流控制方法，电路主控芯片采用SG1525，其软启动脚(SOFT-START)对地接电容，软启动脚电压与SG1525的最大输出占空比成正比，电容电压越高，SG1525的最大输出占空比越大。限流基准电路输入为流过功率MOS管的电流采样信号以及限流基准，输出经电阻接SG1525的10脚(SD脚)。
与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：
本发明通过采样功率MOS管上的电流信号与限流基准信号比较，实现单个放电电路限流的目的。该方法具有电路简单、器件少、可靠性高的特点。
附图说明
本发明的一种卫星用放电调节器限流控制方法由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明优选实施例的电路图；
图2为主控芯片内部部分集成电路图；
图3为本发明实施例中放电调节器主控芯片输出最大占空比与放电电流的特性曲线图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的一种卫星用放电调节器限流控制方法作进一步的详细描述。
图1为某卫星用放电调节器限流控制原理图。图中包括：
预防放电调节器放电电流超过最大值的限流基准电路；
主控芯片SG1525的外围电路；其中：
所述例子中放电电路使用单电压环控制方式，电压环采用外运放，主控芯片N1(SG1525)内部运放输入端接地，外运放输出接N1的9脚。N1的软启动脚(SOFT-START)接1uF左右的电容。
所述限流基准电路由运算放大器N2、电阻R5、R6、R7、R8，电容C4、C5组成；所述预算放大器N2的正向输入端子通过电阻R7接电流采样信号，负向输入端子通过电阻接限流基准，输出端子通过电阻R8接N1的SD脚。
主控芯片N1的部分内部集成电路如图2所示。芯片内部集成有一个50uA的恒流源，该恒流源与芯片N1的软启动脚(SOFT-START)连接，对外接的电容充电；芯片内部还集成有一个NPN的三极管，该三极管基极通过一个集成的5k电阻与芯片的SD脚连接并通过两串的集成二极管与SGND连接；该三极管集电极与N1的软启动脚(SOFT-START)连接；发射极通过一个集成的5k电阻与SGND连接。
电流采样方式有采样电阻采样、电流传感器采样等方式，电流采样信号与限流基准信号送入限流基准电路，经过运算放大器N2对两信号的误差进行放大后送入主控芯片N1(SG1525)的SD脚。
在限流控制阶段，芯片N1内部集成的三极管工作在放大态；通过控制运算放大器N2的输出电压来控制芯片内部集成三极管的基极电流，以此控制芯片N1的软启动脚(SOFT-START)的电压，从而达到控制芯片N1的最大输出占空比。随着流过功率MOS管的电流不断增加，运算放大器N2的输出电压不断增大，芯片N1的最大输出占空比不断减小，当芯片最大输出占空比减小至电路此时工作占空比时，放电电流将被限定，最大占空比与放电电流特性曲线如图3所示。
综上所述，本发明的一种卫星用放电调节器限流控制方法通过控制SG1525软启动脚的电压达到限制单个放电调节电路的最大放电电流功能，电路结构简单，对提高电源控制器的可靠性和安全性具有明显作用。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种卫星用放电调节器限流控制方法，其特征在于，电路主控芯片的软启动脚对地接电容，9脚接入外运放电压环输出，主控芯片内部运放输入端接地；限流控制环输入为限流基准与电流采样，输出经电阻接主控芯片的SD脚；在限流控制阶段，通过控制SD脚的输入电流的大小来控制主控芯片软启动脚的电压，进而达到限制单路放电电路最大放电电流的目的；
所述主控芯片采用SG1525；
所述主控芯片内部集成有一个三极管，该三极管基极通过一个内部集成的电阻接SD脚，集电极接软启动脚，发射极通过一个集成的电阻接地；
当采样电流信号达到限流点时，运算放大器N2输出电压升高，芯片内部集成的三极管处于放大态，通过控制三极管集电极上的电流来控制软启动脚的电压来达到限流的目的；
所述主控芯片的SD脚通过电阻连接限流基准电路输出端；
所述主控芯片内部集成的运算放大器两个输入端接地；
所述主控芯片软启动脚对地接微法级电容；
所述电流采样为流过功率MOS管的电流采样信号；
所述SD脚为10脚；
所述限流基准电路由运算放大器N2、电阻R5、R6、R7、R8，电容C4、C5组成；所述运算放大器N2的正向输入端子pin3通过电阻R7接电流采样信号，负向输入端子pin2通过电阻R6接限流基准，输出端子pin6通过电阻R8接N1的SD脚；电容C5跨接在N2的负向输入端子pin2与输出端子pin6之间；N2供电端子pin7通过电阻R5接供电电源，通过电容C4接地，N2的接地端子pin4连接电源的地；
在限流控制阶段，芯片N1内部集成的三极管工作在放大态；通过控制运算放大器N2的输出电压来控制芯片内部集成三极管的基极电流，以此控制芯片N1的软启动脚的电压，从而达到控制芯片N1的最大输出占空比；随着流过功率MOS管的电流不断增加，运算放大器N2的输出电压不断增大，芯片N1的最大输出占空比不断减小，当芯片最大输出占空比减小至电路此时工作占空比时，放电电流将被限定。
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