[实用新型]一种电源故障自动诊断和自主切换的监视模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源故障自动诊断和自主切换的监视模块，该监视模块主要用于设备内的一次电源模块的监控，当设备发生短路时，监视模块能够根据检测的电流自动诊断，产生报警信号并自主切换电源模块当班状态以及自主切换主备机供电电源，记录电源异常时的电流和电压情况，属于电源故障诊断技术领域。

背景技术

目前，星上设备供电电源的检测设备如图1所示，配电器向设备提供一次电源。设备内部电源输入端使用两个熔断器，分别与两个DC/DC模块连接。当电流超过熔断器允许范围时，熔断器断路，使设备的故障不会对整个卫星的供电产生影响。

设备内的采集模块采集一次电源和二次电源的遥测信息，通过下行无线通道将遥测信息下传给地面站。地面站根据电源遥测数据的情况，通过上行无线通道，发送相应的指令，控制DC/DC模块加、断电、控制主备份切换供电控制电路，来选择正常的DC/DC模块当班，选择设备主备份均由正常的DC/DC模块供电或者主份工作备份断电。

现有的设备采集的电源遥测信息不全面，不能记录保存设备在轨发生故障时的电压、电流数据。由于缺少故障前后必要的电压和电流遥测变化情况，也就无法对故障进行精准定位。

现有的设备没有设置DC/DC模块输入和输出的电压和电流的安全阈值。当DC/DC模块发生故障时，无法自主采取相应的措施，进行故障隔离或者切机操作，而是必须依靠地面站操作人员进行判断，然后通过上行无线通道发送遥控指令进行控制。如果故障不能及时处理，可能造成故障扩散，造成不可恢复的损害。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种电源故障自动诊断和自主切换的监视模块。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种电源故障自动诊断和自主切换的监视模块，该监视模块包括电流传感器、遥测采集电路、D/A转换器、比较电路、控制指令生成电路、指令驱动电路、隔离电路、控制单元FPGA、故障报警电路、通信接口电路和存储单元电路；

所述的比较电路中含有主份电路和备份电路；

一次电源信号1经过电流传感器转变为电压信号送到比较电路，与该电流对应预先设置的电压基准信号经过D/A转换器进行数模转换后形成的模拟电压基准信号也送到比较电路，两路信号比较结果送到控制单元FPGA；

一次电源信号2经过电流传感器转变为电压信号送到比较电路，与该电流对应预先设置的电压基准信号经过D/A转换器进行数模转换后形成的模拟电压基准信号也送到比较电路，两路信号比较结果送到控制单元FPGA；

二次电源信号经过遥测采集电路后送给比较电路；与该电流对应预先设置的电压基准信号经过D/A转换器进行数模转换后形成的模拟电压基准信号也送到比较电路，两路信号比较结果送到控制单元FPGA；

遥测采集电路采集一次电源信号1、一次电源信号2和二次电源信号，送给控制单元FPGA；

一次电源模块给二次电源模块供电，其状态也能反映一次电源输出信号是否正确；

控制单元FPGA判断一次电源信号故障时，发送使能控制和命令给控制指令生成电路，控制指令生成电路输出指令给指令驱动电路，经过隔离电路后切换互为备份的DC/DC1模块和DC/DC2模块；

当二次电源信号不满足要求时，控制单元FPGA则使用外部提供的供电信号3供电。控制单元FPGA还实时记录一次电源信号1和一次电源信号2的状态到存储单元电路；当一次电源信号1和一次电源信号2超过规定数值时，控制单元FPGA向故障报警电路发送信息，通过通信接口电路将遥测状态发送出去。

电压基准信号是控制单元FPGA输出给D/A模块的，通过通信接口电路进行设置。

设备在轨发生故障时，根据记录的DC/DC1模块或者DC/DC2模块的电压和电流遥测变化信息，对故障能够准确定位，确认是否是电源模块故障。

对已经确认失效的DC/DC模块，自主采取预先设定的故障处理程序，及时进行故障隔离或者切机操作，避免由于处理延迟使得设备全部或部分损坏，避免故障扩散到其他星载设备。

将上述监视模块放到设备的电源板中，该电源板还包括2个熔断器、2个互为备份的DC/DC模块、加断电/切换控制电路和二次电源模块。

2个DC/DC模块输出的电压给二次电源模块供电。

监视模块由设备外部的配电器直接供电。

有益效果