[发明专利]一种具有可恢复过流保护功能的浪涌电流抑制电路模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有可恢复过流保护功能的浪涌电流抑制电路模块，适用于卫星及其他需要实现浪涌电流抑制和可恢复输入过流保护功能的电路。

背景技术

APS星敏感器是卫星控制系统中的重要姿态测量部件，APS星敏感器的电源输入为一次电源，其内部所使用的各种二次电源均由安装在星敏感器内部的二次电源模块提供。二次电源模块要为星敏感器的探头电路、数据处理电路、致冷器控制电路提供所需的二次电源。

由于卫星母线供电功率有限，且所用到电子线路的正负线之间有大容量的电容存在，如不采取措施，在某一单机开机的瞬间电容瞬时短路，将引起非常大的浪涌电流和启动浪涌电流，会造成卫星一次母线电压瞬时剧烈波动，从而影响其他单机的正常工作。另外，若某一单机发生短路故障时，须采取措施将该单机从一次母线上分离出去，以保护一次母线。为此各卫星平台的建造规范均提出，在二次电源的输入端需设计浪涌抑制电路和输入过流保护电路，并且在可预见的未来，启动浪涌电流也将要求被抑制。

目前，已有的二次电源浪涌电流抑制电路只能在开机瞬间进行自身浪涌电流抑制，不能对负载启动时的启动浪涌电流进行抑制，也不能在正常工作时进行多次浪涌电流抑制。输入过流保护电路均采用熔断器并联的方法，由于熔断器为热熔元件，因此在电装时对焊接温度要求较高，且存在熔断后不可恢复的缺点。

因此，需要研制一种结构简单、功能可靠的电路模块，能够在实现多次浪涌电流抑制的同时，实现可恢复的过流保护功能。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种具有可恢复过流保护功能的浪涌电流抑制电路模块。本发明集浪涌电流抑制和可恢复输入过流保护为一体，最大程度的保护了卫星的电源母线。

本发明的技术解决方案是：

一种具有可恢复过流保护功能的浪涌电流抑制电路模块，在一次母线与负载端之间包含由电阻R1、R2、R3、R4、R5、MOS管V1、三极管V2和稳压二极管V3组成的电路模块，其中，电阻R1、电阻R2和MOS管V1串联后并联于正负母线之间，当所述电路模块用于负线时，所述电阻R3的一端与稳压二极管V3的阴极相连后与电阻R1和电阻R2的串联端相连；所述电阻R3的另一端与稳压二极管V3的阳极以及MOS管V1的源极与负线相连；当所述电路模块用于正线时，所述电阻R3的一端与稳压二极管V3的阳极相联后与电阻R1和电阻R2的串联端相连；所述电阻R3的另一端与二极管V3的阴极以及MOS管V1的源极与正线相连。

当所述电路模块用于负线时，所述MOS管V1采用N沟道MOS管，所述三极管V2采用NPN三极管；所述三极管V2的集电极与稳压二极管V3的阴极相连；所述三极管V2的发射极与电阻R4的一端与稳压二极管V3的阳极相连；所述三极管V2的基极通过电阻R5与电阻R4的另一端以及MOS管V1的源极相连。

当所述电路模块用于正线时，所述MOS管V1采用P沟道MOS管，所述三极管V2采用PNP三极管；所述三极管V2的集电极与稳压二极管V3的阳极相连；所述三极管V2的发射极与电阻R4的一端与稳压二极管V3的阴极相连；所述三极管V2的基极通过电阻R5与电阻R4的另一端以及MOS管V1的源极相连。

母线上电开启后，MOS管V1的漏-源可通过的电流I_D由下式所示，

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其中，I_GS为MOS管V1的栅-源电压；U_th为MOS管V1的开启电压；I_DO为当U_GS＝2U_th时的漏-源电流，当I_D×R₄≥0.5V时，三极管V2开启并控制U_GS，使得MOS管V1的工作状态在可变电阻区和恒流区之间转化，从而实现对电流I_D的抑制和保护功能。