一种温度控制电路、控制方法及航天器与流程

本申请涉及温度控制，特别涉及一种温度控制电路、控制方法及航天器。

背景技术：

1、卫星热控制系统的主要目的为通过一定的热控制技术(主动控温或被动控温)，控制卫星内外部之间的热交换过程，从而达到卫星上的单机及部分组件能够在允许的温度范围内工作。在卫星温度控制类型中，有一类单机设备对温度的控制范围较为严格，针对此类设备的温度控制，需要保证控温区域的温度在一定范围内，且在一定的时间范围内其波动范围不超过允许值。

2、针对上述的控温需求，常规的温度控制技术一般采用控温开关、薄膜加热器、测温热敏电阻等元器件来进行反馈控制，由于在空间环境中，卫星的外部以及内部的热状态的复杂性，控温开关需要反复的进行采样、反馈、控制流程，导致开关频繁动作，降低系统的可靠性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种温度控制电路、控制方法及航天器，用于提高温度控制电路的可靠性。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种温度控制电路，包括：电源、第一开关单元、第二开关单元、限流单元、加热单元和控制器；

3、所述第一开关单元的第一端与所述电源的正极连接，所述第一开关单元的第二端分别与所述第二开关单元的第一端和所述限流单元的第一端连接，所述加热单元的第一端分别与所述第二开关单元的第二端和所述限流单元的第二端连接，所述加热单元的第二端与所述电源的负极连接；其中，所述加热单元由正温度系数ptc材料构成；

4、所述控制器分别与所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述加热单元信号连接，所述控制器用于：

5、响应用户的加热操作，控制所述第一开关单元处于导通状态；

6、基于所述加热单元的温度，控制所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态。

7、在一个或多个实施例中，所述加热单元包括多个并联连接的加热子单元，多个并联连接的加热子单元的第一端作为所述加热单元的第一端，多个并联连接的加热子单元的第二端作为所述加热单元的第二端；

8、其中，每个加热子单元的ptc材料的温度系数不同。

9、在一个或多个实施例中，所述加热子单元包括薄膜加热器，每个所述薄膜加热器的薄膜由ptc材料构成，且每个所述薄膜加热器的ptc材料的温度系数不同。

10、在一个或多个实施例中，所述限流单元包括电阻；

11、所述电阻的第一端作为所述限流单元的第一端，所述电阻的第二端作为所述限流单元的第二端。

12、在一个或多个实施例中，所述控制器具体用于：

13、若所述加热单元的温度小于或等于第一温度阈值，则控制所述第二开关单元处于断开状态；

14、若所述加热单元的温度大于所述第一温度阈值，且所述加热单元的温度小于第二温度阈值，则控制所述第二开关单元处于导通状态；

15、若所述加热单元的温度大于或等于所述第二温度阈值，则控制所述第一开关单元处于断开状态。

16、在一个或多个实施例中，所述控制器还用于：

17、控制所述第一开关单元处于断开状态后，若所述加热单元的温度小于所述第二温度阈值，则控制所述第一开关单元处于导通状态。

18、第二方面，本申请实施例还提供一种温度控制方法，应用于如第一方面任一所述的温度控制电路，包括：

19、响应用户的加热操作，控制所述第一开关单元处于导通状态；

20、基于所述加热单元的温度，控制所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态。

21、在一个或多个实施例中，所述基于所述加热单元的温度，控制所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态，包括：

22、若所述加热单元的温度小于或等于第一温度阈值，则控制所述第二开关单元处于断开状态；

23、若所述加热单元的温度大于所述第一温度阈值，且所述加热单元的温度小于第二温度阈值，则控制所述第二开关单元处于导通状态；

24、若所述加热单元的温度大于或等于所述第二温度阈值，则控制所述第一开关单元处于断开状态。

25、在一个或多个实施例中，所述控制所述第一开关单元处于断开状态后，还包括：

26、若所述加热单元的温度小于所述第二温度阈值，则控制所述第一开关单元处于导通状态。

27、第三方面，本申请实施例还提供一种航天器，包括单机设备、单机安装蜂窝板和如第一方面任一所述的温度控制电路，其中：

28、所述单机设备和所述温度控制电路中的加热单元设置于所述单机安装蜂窝板平面的同一侧。

29、本申请实施例提供了一种温度控制电路、控制方法及航天器，该温度控制电路包括：电源、第一开关单元、第二开关单元、限流单元、加热单元和控制器；第一开关单元的第一端与电源的正极连接，第一开关单元的第二端分别与第二开关单元的第一端和限流单元的第一端连接，加热单元的第一端分别与第二开关单元的第二端和限流单元的第二端连接，加热单元的第二端与电源的负极连接；其中，加热单元由正温度系数ptc材料构成；控制器分别与第一开关单元、第二开关单元和加热单元信号连接，控制器用于：响应用户的加热操作，控制第一开关单元处于导通状态；基于加热单元的温度，控制第一开关单元和第二开关单元的开关状态。

30、本申请实施例提供的温度控制电路，由于加热单元是由正温度系数ptc材料构成的，该加热单元的阻值会随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小，从而可以根据温度变化自适应调整加热单元的温度，这样可以降低温度控制电路中的开关单元的开关频率，并且，基于本申请中第一开关单元、第二开关单元和限流单元的连接结构，在对加热单元进行加热时，基于加热单元的温度，控制第一开关单元和第二开关单元的开关状态，可以进一步保障加热单元的加热效率和稳定，也可以避免由于电流过大损坏电路，即该温度控制电路安全可靠。

技术特征：

1.一种温度控制电路，其特征在于，包括：电源、第一开关单元、第二开关单元、限流单元、加热单元和控制器；

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述加热单元包括多个并联连接的加热子单元，多个并联连接的加热子单元的第一端作为所述加热单元的第一端，多个并联连接的加热子单元的第二端作为所述加热单元的第二端；

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述加热子单元包括薄膜加热器，每个所述薄膜加热器的薄膜由ptc材料构成，且每个所述薄膜加热器的ptc材料的温度系数不同。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述限流单元包括电阻；

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器具体用于：

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制器还用于：

7.一种温度控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一所述的温度控制电路，包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述加热单元的温度，控制所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一开关单元处于断开状态后，还包括：

10.一种航天器，其特征在于，包括单机设备、单机安装蜂窝板和如权利要求1-6任一所述的温度控制电路，其中：

技术总结
本申请实施例提供一种温度控制电路、控制方法及航天器，该温度控制电路包括电源、第一开关单元、第二开关单元、限流单元、加热单元和控制器；由于加热单元是由正温度系数PTC材料构成的，该加热单元的阻值会随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小，从而可以根据温度变化自适应调整加热单元的温度，这样可以降低温度控制电路中的开关单元的开关频率，并且，基于本申请中第一开关单元、第二开关单元和限流单元的连接结构，在对加热单元进行加热时，基于加热单元的温度，控制第一开关单元和第二开关单元的开关状态，可以进一步保障加热单元的加热效率和稳定，也可以避免由于电流过大损坏电路，即该温度控制电路安全可靠。

技术研发人员：马二瑞,张锐,徐晓帆,本立言,胡志强
受保护的技术使用者：上海卫星互联网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16