一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法与流程

本发明涉及反向电流检测电路，尤其涉及一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法。

背景技术：

传统的s3r拓扑中使用两个串联的功率二极管与母线连接，以避免s3r工作时有一只二极管失效导致母线对地短路，这种s3r以其简单可靠的特点在卫星电源领域应用了多年。

随着时间的推移，卫星对于电源效率要求的逐步提升，使单二极管形式s3r得到了应用，这种形式的s3r较双二极管的形式有更高的效率（≥99%）。但相应的二极管失效带来的风险也增加了，一旦唯一的二极管短路失效那母线会通过mosfet对地短路，如果没有保护措施分流mosfet会在开通时承受母线对地的短路电流而损坏，这种故障一旦在运行状态的卫星上发生会导致整星母线丢失，卫星不能正常的工作。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法。

本发明提供了一种用于顺序分流调节电路（s3r）的反向电流检测电路，包括母线二极管d1、反向电流采样电路、保护电路、限流驱动器、限流电感l1、续流二极管d2、分流mos管m1、分流mos管m2，其中，所述母线二极管d1、反向电流采样电路串联在母线上，所述反向电流采样电路的一端与所述母线二极管d1的阳极连接，所述反向电流采样电路的另一端与所述限流电感l1的一端连接，所述限流电感l1的另一端与所述续流二极管d2的阳极连接，所述续流二极管d2的阴极与所述母线二极管d1的阴极连接，所述分流mos管m1的d极、分流mos管m2的d极分别连接于所述限流电感l1、续流二极管d2的阳极之间，所述分流mos管m1的s极、分流mos管m2的s极分别接地，所述分流mos管m1的g极与所述限流驱动器的输出端连接，所述反向电流采样电路与所述保护电路连接，所述保护电路连接于所述分流mos管m1的g极、限流驱动器的输出端之间。

作为本发明的进一步改进，所述限流驱动器的输出端连接有滞回比较器。

本发明还提供了一种用于顺序分流调节电路（s3r）的反向电流检测方法，以用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路，进行如下反向电流检测：当反向电流采样电路检测到电流若超过设定的保护阈值时，通过保护电路将限流驱动器拉低使限流电感l1向母线供电，防止母线对地短路。

本发明的有益效果是：实现了单二极管s3r电路的短路保护。

附图说明

图1是本发明一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路的s3r电路图。

图2是本发明一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图2所示，一种用于顺序分流调节电路（s3r）的反向电流检测电路，包括母线二极管d1、反向电流采样电路101、保护电路102、限流驱动器103、限流电感l1、续流二极管d2、分流mos管m1、分流mos管m2，其中，所述母线二极管d1、反向电流采样电路101串联在母线上，所述反向电流采样电路101的一端与所述母线二极管d1的阳极连接，所述反向电流采样电路101的另一端与所述限流电感l1的一端连接，所述限流电感l1的另一端与所述续流二极管d2的阳极连接，所述续流二极管d2的阴极与所述母线二极管d1的阴极连接，所述分流mos管m1的d极、分流mos管m2的d极分别连接于所述限流电感l1、续流二极管d2的阳极之间，所述分流mos管m1的s极、分流mos管m2的s极分别接地，所述分流mos管m1的g极与所述限流驱动器103的输出端连接，所述反向电流采样电路101与所述保护电路102连接，所述保护电路102连接于所述分流mos管m1的g极、限流驱动器103的输出端之间。

如图2所示，所述限流驱动器103的输出端连接有滞回比较器104。

如图2所示，一种用于顺序分流调节电路（s3r）的反向电流检测方法，以用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路，进行如下反向电流检测：当反向电流采样电路101检测到电流若超过设定的保护阈值时，通过保护电路102将限流驱动器103拉低使限流电感l1向母线供电，防止母线对地短路。

本发明提供的一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法，为了避免s3r在二极管失效后对母线造成的影响，在电路中加入保护电路，通过采集在二极管失效发生时从母线到地的反相电流来判断二极管是否失效，其具体工作原理如下：

1.s3r的工作逻辑

单二极管顺序分流调节器s3r原理图如图1所示，其工作状态可分为三种，分流状态：分流mos管m1导通，此时图中csa开始放电，并为电感lh和限流电感l1充电，此时母线二极管d1、续流二极管d2反向截止，流过分流mos管m1的电流逐渐增大直至等于isa的短路电流；供电状态：分流mos管m1截止此时，限流电感l1会由续流二极管d2开始对vbus续流，母线二极管d1的电流逐渐增大直至等于isa；调节状态：调解状态中分流mos管m1会在供电和分流状态之间切换。

由上文可知，当母线二极管d1失效时，若此时s3r处于分流状态或者调节状态则母线会通过分流mos管m1对地短路，造成母线电压丢失。

2.保护电路设计

电流型的保护方案如图2所示，在s3r正常工作时，流过反向电流采样电路101的电流方向为从左到右，此时的反向电流采样电路101没有输出，不影响s3r的正常运行；一旦图2的母线二极管d1发生短路失效，分流mos管m1、分流mos管m2导通时会将bus与地短接，会有一较大的瞬时反向电流由母线到地，此时反向电流采样电路101检测到该电流若超过设定的保护阈值，则通过保护电路102将s3r的驱动拉低使s3r常向母线供电，防止bus对地短路。

本发明提供的一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法，主要应用于单二极管s3r电路的短路保护应用，使用单二极管的s3r与传统s3r相比拥有更高的效率，且只使用一只隔离二极管功率密度也有提升。

本发明提供的一种用于顺序分流调节电路的反向电流检测电路与方法，具有以下优点：

1.保护电流准确不容易误保护。

2.不影响单二极管s3r的效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种用于顺序分流调节电路（S3R）的反向电流检测电路，包括母线二极管D1、反向电流采样电路、保护电路、限流驱动器、限流电感L1、续流二极管D2、分流MOS管M1、分流MOS管M2，其中，所述母线二极管D1、反向电流采样电路串联在母线上，所述反向电流采样电路的一端与所述母线二极管D1的阳极连接，所述反向电流采样电路的另一端与所述限流电感L1的一端连接，所述限流电感L1的另一端与所述续流二极管D2的阳极连接。本发明还提供了一种用于顺序分流调节电路（S3R）的反向电流检测方法。本发明的有益效果是：实现了单二极管S3R电路的短路保护。

技术研发人员：韩悦;朱洪雨;王超;张斌;张博温
受保护的技术使用者：深圳市航天新源科技有限公司
技术研发日：2019.04.03
技术公布日：2019.07.26