[发明专利]一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路

说明书

本发明涉及一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路，属于星上电源保护设计领域；包括第一二极管D1、第二二极管D2、泄放电路、高压电容阵和激光载荷；其中，泄放电路包括比较器A1、延迟模块B1、与门V1、稳压二极管D3、驱动电阻R1、分压电阻R2、MOS管Q1、第一泄放电阻R3、第二泄放电阻R4和开关S；本发明在确保不影响激光载荷正常工作的前提下，控制电容阵端电压降低至不发生真空放电值，复合双逻辑判断也确保了泄放回路的可靠工作，在正常工作期间不会异常降低电容阵电压。

技术领域

本发明属于星上电源保护设计领域，涉及一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路。

背景技术

激光载荷是一种新型的卫星载荷，其工作阶段需要配电器提供瞬间高压陡升大电流脉冲，因此激光载荷配电器末端均配有高压电容阵，其工作电压一般为100V，容量一般可达10mF及以上，其功能为：1、在激光载荷启动瞬间确保母线电压不会出现较大波动；2、激光载荷遥控启动前预充电压，启动瞬间提供短时大电流脉冲。

该高压电容阵的存在为激光载荷工作提供了能量来源，但在当前传统激光载荷配电器技术方案下，激光载荷遥控关闭后电容阵电荷无电荷吸收回路，在空间环境只能通过真空放电达到降低电压目的，该真空放电过程极易对电容阵性能及导通性造成损伤，影响星上激光载荷配电器使用寿命与安全性，造成配电器性能下降、带载输出能力不足影响激光载荷正常工作。卫星激光载荷需要在短时间内释放大量能量，该能量主要有激光载荷配电器末端高压电容阵提供。但当前技术方案造成电容阵在激光载荷关闭后长时间耐受高压大电荷，仅能靠真空放电泄放电容阵电压，且无法控制电容阵预留电荷量，此放电过程对电容阵造成了极大损伤。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路，在确保不影响激光载荷正常工作的前提下，控制电容阵端电压降低至不发生真空放电值，复合双逻辑判断也确保了泄放回路的可靠工作，在正常工作期间不会异常降低电容阵电压。

本发明解决技术的方案是：

一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、泄放电路、高压电容阵和激光载荷；其中，泄放电路包括比较器A1、延迟模块B1、与门V1、稳压二极管D3、驱动电阻R1、分压电阻R2、MOS管Q1、第一泄放电阻R3、第二泄放电阻R4和开关S；

第一二极管D1和第二二极管D2并联组成并联电路，并联电路的一端与外部电源连接，并联电路的另一端与开关S的一端连接；开关S的另一端与高压电容阵的一端连接；向比较器A1的同相端输入高压电容阵的遥测值；比较器A1的反相端接基准电压；比较器A1的输出端与与门V1的一个输入端连接；延迟模块B1的输入端与激光载荷连接；延迟模块B1的输出端与与门V1的另一个输入端连接；与门V1的输出端分别与驱动电阻R1的一端、稳压二极管D3的阴极连接；驱动电阻R1的另一端分别与分压电阻R2的一端、MOS管Q1的门极连接；稳压二极管D3的阳极、分压电阻R2的另一端、MOS管Q1的源极均接地；MOS管Q1的漏极分别与第一泄放电阻R3的一端、第二泄放电阻R4的一端连接；第一泄放电阻R3的另一端分别与并联电路的另一端、开关S的一端、第二泄放电阻R4的另一端连接；高压电容阵的另一端与激光载荷连接；高压电容阵接地；激光载荷接地。

在上述的一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路，所述驱动电阻R1的阻值为3Ω；分压电阻R2的阻值为100kΩ；第一泄放电阻R3的阻值为200Ω，功率为6W；第二泄放电阻R4的阻值为200Ω，功率为6W。

在上述的一种星上载荷电源关机后储能电容高压泄放保护电路，所述高压泄放保护电路的工作流程为：

激光载荷关闭后，高压电容阵的电压保持为初始电压，此时MOS管Q1为关闭状态，第一泄放电阻R3和第二泄放电阻R4无电流流过；