CN219627588U - 一种太阳帆板驱动线路及单轴sada - Google Patents
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Abstract
一种太阳帆板驱动线路及单轴SADA，驱动线路包括主份SADE和备份SADE，主份SADE和备份SADE均包括二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路；通讯接口连接星务计算机；二次电源模块连接到一次电源；PWM信号生成器连接两相步进电机驱动电路；主份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机主份绕组，备份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机备份绕组。单轴SADA包括太阳帆板驱动线路以及SADM，SADM包括两相步进电机和减速器。本方案实现主份SADE和备份SADE的冷备份，并可采集多种状态参数进行监控，提高SADA运行可靠性。
Description
技术领域
本申请属于航天技术领域，涉及太阳帆板，尤其涉及一种太阳帆板驱动线路及单轴SADA。
背景技术
SADA（Solar Array Drive Assembly，太阳帆板驱动装置）是负责航天太阳帆板对日定向和能源传输的重要部件，一般包括SADM（Solar Array Drive Machinery，太阳帆板驱动机构）和SADE（Solar Array Drive Electro-circuit，太阳帆板驱动线路）两部分。
对于单轴SADA而言，SADE是线路部分，SADM是机构部分。SADE与星载/星务计算机通讯，接收星载/星务计算机信号，并返回SADA状态，SADE驱动SADM，以使电机经过减速器后驱动单轴太阳帆板完成起动、极性正反转、变速、停转保持等对日定向运动。因此，SADE可靠运行，才能保持SADM的运转正常，从而才能确保整个SADA按照拟定计划完成对日定向运动。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的不足，本申请提供一种太阳帆板驱动线路及单轴SADA，采用两个SADE且仅给其中一个供电，实现对SADM驱动的同时，实现主份SADE和备份SADE的冷备份，提高SADA运行可靠性。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术：
一种太阳帆板驱动线路，包括主份SADE和备份SADE，主份SADE和备份SADE均包括二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路；
主份SADE和备份SADE的通讯接口均连接星务计算机；
主份SADE和备份SADE的二次电源模块均连接到一次电源，一次电源用于提供电源给主份SADE或备份SADE的二次电源模块，二次电源模块用于转换一次电源提供的电源后供电；
PWM信号生成器连接两相步进电机驱动电路；
主份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机主份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机主份绕组；
备份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机备份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机备份绕组。
进一步，主份SADE和备份SADE均包括AD电路及接口，主份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机主份角位置传感器，备份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机备份角位置传感器。
进一步，主份SADE和备份SADE的AD电路及接口还均连接设于SADM的轴温传感器和壳温传感器，以及设于太阳帆板的帆板温传感器。
一种单轴SADA，包括太阳帆板驱动线路以及SADM，SADM包括两相步进电机和减速器，太阳帆板驱动线路连接两相步进电机，两相步进电机连接减速器，减速器连接到单轴太阳帆板。
本实用新型有益效果在于：
1、实现了主份SADE和备份SADE的冷备份，可以在其中一个异常时，是其进入冷备份状态，让另一个工作，提高SADA运行的可靠性，且主份SADE和备份SADE冷备份也实现了两套线路与星务计算机之间的RS422点对点通讯。
2、通过此种结构完成的单轴SADA，不仅运行可靠性提高，而且能够采集速度信息等运行状态数据，还能采集获取到多种温度数据，以便于更好的监控SADA，提高航天器的运行稳定性。
附图说明
图1是本申请实施例的太阳帆板驱动线路结构框图。
图2是本申请实施例的单轴SADA结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明，但本实用新型所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
本申请实施例的一个方面，提供一种太阳帆板驱动线路，如图1所示，包括主份SADE和备份SADE，主份SADE和备份SADE均包括二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路、AD电路及接口。PWM信号生成器连接通讯接口、两相步进电机驱动电路和AD电路及接口。
其中，主份SADE和备份SADE的通讯接口均连接星务计算机，具体通过RS422接口连接，用以接收星务计算机的指令。
具体的，在本实例中，主份SADE和备份SADE的二次电源模块均连接到一次电源，一次电源用于提供电源给主份SADE或备份SADE的二次电源模块，二次电源模块用于转换一次电源提供的电源后供电。通过此种方式的设置，可使得一次电源仅给其中一个SADE供电，进而实现了主份SADE和备份SADE的冷备份。主份SADE和备份SADE冷备份也实现了两套线路与星务计算机之间的RS422点对点通讯。
PWM信号生成器连接两相步进电机驱动电路，PWM信号生成器用于生成两路PWM信号，根据需要驱动的两相步进电机的情况，可以是两路互补PWM信号，进一步的两路信号可以设置为可实时调制。为了方便达到目的，PWM信号生成器可采用MCU，具体可优选采用浮点型32位DSP芯片或浮点型32位ARM处理器，这两种芯片均广泛应用于电机驱动控制芯片。
在主份SADE工作时，备份SADE处于冷备份状态，主份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机主份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机主份绕组。
当主份SADE工作异常时，星务计算机可下达指令进行切换，使主份SADE处于冷备份，并使一次电源为备份SADE供电，由备份SADE工作，同样，备份SADE工作时，备份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机备份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机备份绕组。
在本实例中，为了便于获取SADA的状态，比如当前转速信息等，主份SADE和备份SADE均包括AD电路及接口，AD电路及接口连接MCU，MCU连接通讯接口。主份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机主份角位置传感器，备份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机备份角位置传感器。当主份SADE工作时，可通过AD电路及接口获取主份角位置传感器采集的模拟量，这个模拟量包括转速信息、位置信息等，由MCU进行处理后通过通讯接口传输给星务计算机。同理，当切换到备份SADE工作时，也是同样获取备份角位置传感器采集的数据进行处理、传输。
作为进一步的实施方式，为了获取更多信息，比如对设备运行影响较大的温度信息，本实例中，主份SADE和备份SADE的AD电路及接口还均连接到设于SADM的轴温传感器和壳温传感器，以及设于太阳帆板的帆板温传感器，从而可以在主份SADE工作或备份SADE工作时，都能够有一个SADE进行SADM轴温和壳温，以及太阳帆板温度数据的获取，并通过传输给星务计算机，以便于对SADA的更多状态参数进行监控。
在一些实施方式中，为了实现对温度传感器的数据的采集，也可以利用MCU的SPI接口扩展ADC，通过ADC模数转换器来采集这些传感器的数据。
为了便于本实例的驱动线路的实施，尤其是基于在安装、调试方面的便利性，可将二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路集成于板卡上形成主份SADE/备份SADE，这样将两个板卡与对应的电压和通讯接口连接，并与SADM进行连接，实施更加方便。
本申请实施例的另一方面，提供一种单轴SADA，如图2所示，包括太阳帆板驱动线路以及SADM，SADM包括两相步进电机和减速器，太阳帆板驱动线路连接两相步进电机，两相步进电机连接减速器，减速器连接到单轴太阳帆板。通过此种结构完成的单轴SADA，不仅运行可靠性提高，而且能够采集速度信息等运行状态数据，还能采集获取到多种温度数据，以便于更好的监控SADA，提高航天器的运行稳定性。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。
Claims (9)
1.一种太阳帆板驱动线路，其特征在于，包括主份SADE和备份SADE，主份SADE和备份SADE均包括二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路；
主份SADE和备份SADE的通讯接口均连接星务计算机；
主份SADE和备份SADE的二次电源模块均连接到一次电源，一次电源用于提供电源给主份SADE或备份SADE的二次电源模块，二次电源模块用于转换一次电源提供的电源后供电；
PWM信号生成器连接两相步进电机驱动电路；
主份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机主份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机主份绕组；
备份SADE的两相步进电机驱动电路连接到两相步进电机备份绕组，用于将PWM信号生成器生成的两路PWM信号进行放大后驱动两相步进电机备份绕组。
2.根据权利要求1所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，主份SADE和备份SADE均包括AD电路及接口，主份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机主份角位置传感器，备份SADE的AD电路及接口连接到SADM的两相步进电机备份角位置传感器。
3.根据权利要求2所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，AD电路及接口还连接设于SADM的轴温传感器和壳温传感器。
4.根据权利要求2所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，AD电路及接口还连接设于太阳帆板的帆板温传感器。
5.根据权利要求1所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，通讯接口通过RS422接口连接星务计算机。
6.根据权利要求1所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，PWM信号生成器采用MCU。
7.根据权利要求6所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，MCU采用浮点型32位DSP芯片或浮点型32位ARM处理器。
8.根据权利要求1所述的太阳帆板驱动线路，其特征在于，二次电源模块、通讯接口、PWM信号生成器、两相步进电机驱动电路集成于板卡上形成主份SADE/备份SADE。
9.一种单轴SADA，其特征在于，包括如权利要求1~8中任意一项所述的太阳帆板驱动线路，以及SADM，SADM包括两相步进电机和减速器，太阳帆板驱动线路连接两相步进电机，两相步进电机连接减速器，减速器连接到单轴太阳帆板。
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