一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路及其控制方法，包括第一继电器等，第一PMOS管漏极与第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻连接，第二PMOS管漏极与第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻连接，第三PMOS管漏极与第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻连接，第四PMOS管漏极与第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻连接，第二继电器与第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管的源极连接，本发明专利技术采用PMOS正线开关和NMOS负线开关的矩阵式控制，器件少、集成度高，适用于卫星对多数量、低成本、高集成度的火工品驱动要求。高集成度的火工品驱动要求。高集成度的火工品驱动要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路及其控制方法


[0001]本专利技术涉及深空探测器的
，具体地，涉及用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]火工品是卫星平台的重要组成部分，可用于实现太阳帆板、天线、推进电爆阀和组合体等重要结构展开解锁。火工品驱动电路包括两种实现方式，一种是采用电磁继电器为火工品进行单端供电；一种是采用PMOS管加NPOS管串联的方式为火工品供电，其中PMOS管控制正端，NMOS管控制负端。电磁继电器的设计方案占用空间大、质量中，集成度低；采用双MOS管串联的设计方式集成度高，但成本相对较高。由于深空探测器，工作环境不同、且需求复杂，通常深空探测器火工品呈现出数量多、高集成度、轻量化和低成本等要求，现有产品难以适应新的应用需求。根据此缺陷，采用矩阵式控制思想，减少器件数量，适应卫星平台对多数量、低成本、高集成度的火工品驱动要求。
[0003]在公开号为CN107958802A的专利文献中公开了一种星载火工品的VMOS驱动电路及其控制方法，该电路包括第一继电器等，第一继电器与第一三极管的漏极连接，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻、第二电阻都与第一三极管的栅极连接，第六电阻与第七电阻串联，第六电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻都与第一三极管的源极连接，第一电阻、第十二电阻、第十三电阻都与第二继电器连接，第七电阻与第二三极管的漏极连接，第三继电器与第二三极管的源极连接。
[0004]在公告号为CN104315932B的专利文献中公开了一种飞行器火工品安全起爆电路及起爆方法，本专利技术首先火工品供电正端和继电器供电正端禁止供电，将火工品电路置于初始安全状态；火工品供电正端供电，一定时间间隔后继电器供电正端开始供电，供电火工品电路进入上电安全状态；将飞行器起飞信号接入电磁线圈的开路端，火工品电路进入一次解锁状态；将飞行器与火箭分离信号接入电磁线圈，火工品电路进入二次解锁状态；将起爆指令瞬间施加到电磁线圈的开路端，火工品起爆；断开火工品供电正端和继电器供电正端的供电，飞行器起飞信号和飞行器与火箭分离信号断开，火工品处于恢复初始安全状态。
[0005]在公开号为CN203660672U的专利文献中公开了一种贮能式钝感火工品驱动电路，通过贮能输出脉冲大电流，用于引爆钝感火工品；其中，采用法拉电容作为储能元件。其中，串并联多个法拉电容，组成法拉电容网络。其中，法拉电容网络由M
×
N只电容组成，每M只并联为一排，总计由N排串联。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人认为上述方案中火工品驱动电路的集成度较低，因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路及其控制方法。
[0008]根据本专利技术提供的一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，包括第一继电器K1、第二继电器K2、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16，第一继电器K1与第一PMOS管P1源极、第二PMOS管P2源极、第三PMOS管P3源极连接、第四PMOS管P4源极连接，第一PMOS管P1漏极与第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4连接，第二PMOS管P2漏极与第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8连接，第三PMOS管P3漏极与第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12连接，第四PMOS管P4漏极与第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16连接。
[0009]优选地，所述第二继电器K2与第一NMOS管N1源极、第二NMOS管N2源极、第三NMOS管N3源极连接、第四NMOS管N4源极连接。
[0010]优选地，所述第一继电器K1、第二继电器K2是型号相同的磁保持继电器。
[0011]优选地，所述第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4是P型MOSFET。
[0012]优选地，所述第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4是N型MOSFET。
[0013]优选地，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16是TRY
‑
A型专用火工品限流电阻。
[0014]优选地，所述限流电阻阻值根据蓄电池电压、火工品回路阻抗选用。
[0015]本专利技术还提供一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路控制方法，所述方法应用上述中的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，所述方法包括如下步骤：
[0016]步骤S1：第一继电器K1接通或断开，火工品正母线总开关的通断控制；第二继电器K2接通或断开，火工品负母线总开关的通断控制，先接通第二继电器K2，再接通第一继电器K1；
[0017]步骤S2：第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4作为火工品桥丝负线供电控制开关，其中第一NMOS管N1接通时为与N1连接的火工品桥丝提供供电负线；
[0018]步骤S3：第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4作为火工品桥丝正线供电控制开关，其中第一PMOS管P1接通时为与P1连接的火工品桥丝提供供电正线；
[0019]步骤S4：通过步骤S2负线控制开关与步骤S3的正线控制开的矩阵式组合，发生16次火工品起爆，每次为4路火工品桥丝供电，合计发生64路火工品控制。
[0020]优选地，所述步骤S4采用第一PMOS管P1、第一NMOS管N1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4组合，组成第1组4路火工品起爆；第一PMOS管P1、第二NMOS管N1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4组合，组成第2组4路火工品起爆。
[0021]优选地，采用8只MOS管、16只限流电阻完成16次起爆控制、64路火工品驱动；采取双MOS管串联设计需要32只MOS管、64只限流电阻。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023]1、本专利技术采用多组PMOS正线开关和多组NMOS负线开关的矩阵式组合控制方法，实现多路火工品起爆控制、器件少、集成度高；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，包括第一继电器K1、第二继电器K2、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16，第一继电器K1与第一PMOS管P1源极、第二PMOS管P2源极、第三PMOS管P3源极连接、第四PMOS管P4源极连接，第一PMOS管P1漏极与第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4连接，第二PMOS管P2漏极与第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8连接，第三PMOS管P3漏极与第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12连接，第四PMOS管P4漏极与第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16连接。2.根据权利要求1所述的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，所述第二继电器K2与第一NMOS管N1源极、第二NMOS管N2源极、第三NMOS管N3源极连接、第四NMOS管N4源极连接。3.根据权利要求1所述的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，所述第一继电器K1、第二继电器K2是型号相同的磁保持继电器。4.根据权利要求1所述的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，所述第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4是P型MOSFET。5.根据权利要求1所述的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，所述第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4是N型MOSFET。6.根据权利要求1所述的用于深空探测器矩阵式火工品驱动电路，其特征在于，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫奎，孙奎，陈明花，朱新波，杨磊雨，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：