开关电路、接口板、电源管理系统、载荷系统及卫星系统的制作方法

本实用新型涉及卫星技术领域，具体而言，涉及一种开关电路、接口板、电源管理系统、载荷系统及卫星系统。

背景技术：

由于卫星系统运行在星空上，星上可承载重量有限，星上总线连接线因为重量原因不能很粗，所以内阻大，后端会因为负载电流的变化，造成平台电压较大波动，呈现浪涌现象。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种开关电路、接口板、电源管理系统、载荷系统及卫星系统。能够实现抑制开关连接的负载的浪涌现象。

本实用新型实施例提供的一种开关电路，应用于立方星，所述开关电路包括：mos管、第一电阻、第一电容和开关控制单元；

所述mos管的漏极与外接负载连接；

所述mos管的源极与第一电阻和第一电容构成的并联电路的第一连接点连接，所述第一连接点用于与一外接电源连接；

所述mos管的栅极与所述开关控制单元的第一端，以及所述并联电路的第二连接点连接；

所述开关控制单元的第二端用于接收控制信号，用于控制所述mos管导通或关断，以控制所述外接负载的开启或关闭。

本申请实施例提供的开关电路，由于mos管具有受温度及温度变化影响较小的特性，因此，在开关电路上设置mos管，通过由于第一电容的充电作用，使得mos管的内阻逐渐下降，随后mos管完全导通，后级电路进入工作状态。由于开关控制单元一端接收到控制信号后，上电开机后对第一电容的预充电，也使得整个开机过程的电流能抑制在一个较低的状态，从而抑制了外接负载的浪涌现象。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：还包括第二电容，所述mos管的漏极连接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端接地。

本申请实施例提供的开关电路，通过在mos管的漏极连接第二电容，第二电容后接地，可以实现过滤作用，从而可以提高开关电路的稳定性。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述mos管为p沟道mos管。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述开关控制单元包括：第二电阻、三极管、第三电阻、第四电阻和二极管；

所述第二电阻的第一端作为所述开关控制单元的第一端，与所述并联电路的第二连接点及所述mos管的栅极连接，所述第二电阻的第二端与所述三极管的集电极连接；

所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与第四电阻的第一端和所述二极管的阴极连接；

所述第四电阻的第二端接地，所述二极管的阳极作为所述控制单元的所述第二端，用于接收控制信号，用于控制所述mos管导通或关断，以控制所述外接负载的开启或关闭。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述第四电阻的电阻值大于所述第三电阻和所述第二电阻。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述第四电阻的电阻值为10k，第三电阻的电阻值为1k，第二电阻的电阻值为1k。

本申请实施例提供的开关电路，通过在二极管的阴极接入一第四电阻，在开关控制单元未输入控制信号时，mos管受到第四电阻下拉作用处于高阻关断状态，mos管的漏极无输出电流；在开关控制单元输入控制信号后，由于第一电容的充电作用，使得mos管的内阻逐渐下降，随后mos管完全导通，后级电路进入工作状态，从而实现mos管的导通与关断的控制。

第二方面，本申请实施例还提供一种接口板，包括：上述第一方面提供的开关电路。

第三方面，本申请实施例还提供一种电源管理系统，包括：上述第一方面提供的开关电路。

第四方面，本申请实施例还提供一种载荷系统，包括：上述第二方面提供的接口板。

第五方面，本申请实施例还提供一种卫星系统，包括：

第一系统；

第二系统；和

卫星平台；

所述第一系统和所述第二系统通过总线与所述卫星平台连接；

其中，所述第一系统为上述第四方面提供的载荷系统。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1本实用新型实施例提供的开关电路的电路图。

图2本实用新型另一实施例提供的开关电路的电路图。

图3本实用新型实施例提供的载荷系统的框图。

图4本实用新型实施例提供的卫星系统的框图。

图标：q1-mos管；r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；r4-第四电阻；d1-二极管；q2-三极管；c1-第一电容；c2-第二电容；p1-第一连接点；p2-第二连接点；110-开关电路；111-开关控制单元；1111-开关控制单元的第一端；1112-开关控制单元的第二端；100-接口板；200-载荷电路板；10-载荷系统；20-卫星平台；30-第二系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

由于卫星的所处环境特殊，导致卫星上可承载的重量有限。因此，卫星系统上的卫星总线连接线因为重量限制原因不能很粗，所以卫星总线的内阻大。在工作过程中，可能会因为负载电流的变化，造成卫星系统的电压存在较大波动，因此，需要防浪涌，抑制电压存的较大的波动。

另外，卫星系统的运行环境中，不管有没有日照会造成温度的剧烈变化，所以卫星系统一般设有温控系统。但当温控系统控温不稳、或者开关的位置距离温控系统较远(距离较远可能会导致开关无法受到温控系统的有效调节)时，会造成该开关无法可靠工作。

基于此，考虑mos(metaloxidesemiconductor，金属-氧化物-半导体)管相较于热敏电阻具有受温度及温度变化影响较小、内阻低可靠性高等特性。因此，本申请发明人考虑使用mos管安装在开关电路中以实现防浪涌的效果。

下面通过几个具体的实施例对安装有mos管开关电路、接口板、电源管理系统、载荷系统及卫星系统进行描述。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的开关电路110的电路图。如图1所示，开关电路110包括：mos管q1、第一电阻r1、第一电容c1和开关控制单元111。

本实施例中的开关电路110可应用于立方星上。

mos管q1的漏极d与外接负载连接，mos管q1的源极s与第一电阻r1和第一电容c1构成的并联电路的第一连接点p1连接，第一连接点p1用于与一外接电源连接。

mos管q1的栅极g与开关控制单元的第一端1111，以及并联电路的第二连接点p2连接。

可选地，第一电阻r1和第一电容c1构成的并联电路的第一连接点p1连接，第一连接点p1用于与一外接电源。在一个实例中，第一连接点p1作为外接电源的接入端power_in接入，接入端power_in的电压可以是5v。mos管q1的漏极d作为电流输出端power_out。

可选地，上述的第一电阻r1的电阻值可以是10k；第一电容c1的电容量可以是1μf。

开关控制单元的第二端1112用于接收控制信号，用于控制所述mos管q1导通或关断，以控制所述外接负载的开启或关闭。

其中，上述的开关电路110的工作原理是：当开关控制单元的第二端1112得到一个高电平开启信号时，由第一电容c1的作用，使mos管q1的内阻逐渐下降，直到mos管q1完全导通，mos管q1接入的外接负载被开启，而进入工作状态。

可选地，请再次参阅图1，开关电路110还可以还包括第二电容c2，mos管q1的漏极d连接第二电容c2的第一端，第二电容c2的第二端接地gnd。

可选地，第二电容c2的电容值可以是10μf。

可选地，mos管q1可以是为p沟道mos管mos-p。

示例性地，如图2所示，开关控制单元111可以包括：第二电阻r2、三极管q2、第三电阻r3、第四电阻r4和二极管d1。

第二电阻r2的第一端作为开关控制单元的第一端1111，与并联电路的第二连接点p2及mos管q1的栅极g连接，第二电阻r2的第二端与三极管q2的集电极c连接。

示例性地，第二电阻r2的电阻值可以是1k。三极管q2可以是j3y三极管，即三极管q2的型号可以是s8050，npn型三极管。

三极管q2的发射极e接地gnd，三极管q2的基极b与第三电阻r3的第一端连接，第三电阻r3的第二端与第四电阻r4的第一端和二极管d1的阴极连接。

第四电阻r4的第二端接地gnd，二极管d1的阳极作为开关控制单元的第二端1112，用于接收控制信号，用于控制mos管q1导通或关断，以控制外接负载的开启或关闭。

可选地，第四电阻r4的电阻值可以大于第三电阻r3和第二电阻r2。

示例性地，第三电阻r3的电阻值可以是1k；第四电阻r4的电阻值可以是10k。

工作原理：在一个实例中，power_in端电压为5v。二极管d1的阳极作为控制信号的接收端switch端，当switch端无输入时，mos管q1受到第四电阻r4的下拉作用处于高阻关断状态，power_out端无输出电流；当输入switch端得到一个高电平开启信号时，由于第一电容c1的充电作用，使得mos管q1的内阻逐渐下降，随后mos管q1完全导通，后级电路进入工作状态。另外，由于本实施例中的开关电路110的作用，即完成了上电开机后对第一电容c1的预充电，也使得整个开机过程的电流能抑制在一个较低的状态。

实施例二

本申请实施例提供一种接口板100，该接口板100包括开关电路110及多个接口。

在一种实施方式中，本实施例中的开关电路110可以是实施例一提供的开关电路110。

上述的多个接口用于作为与一载荷电路板200连接的连接接口，也可以用于作为与其它线路连接的连接接口。

关于本实施例的开关电路110的细节可以进一步地参考实施例一中的描述，在此不再赘述。

实施例三

本申请实施例提供一种载荷系统10，该载荷系统10包括载荷电路板200及与该载荷电路板200连接的接口板100。

不同的载荷系统10的载荷电路板200用于执行不同的卫星任务，具体可以根据卫星功能及用途确定。例如，上述的载荷电路板200可以用于传输采集到的地球的图像数据；还可以用于转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号等。

在一实施方式中，本实施例中的接口板100可以是实施例二提供的接口板100。

关于本实施例的接口板100的细节可以进一步地参考实施例二中的描述，在此不再赘述。

另外，将接口板100与载荷电路板200分离设计，可以在载荷系统10需要连接不同的设备时，可以仅更新或更换接口板100的设计即可，不需要将包括载荷电路板200的整块载荷系统10进行更新，从而方便在更新更少的结构的情况下，实现载荷系统10连接不同的设备。

实施例四

本申请实施例提供一种应用于立方星的电源管理系统，该电源管理系统包括开关电路110和负载，所述负载例如可以是载荷电路板200。所述电源管理系统通过所述开关电路110来导通和关断向所述负载提供的电能。

在立方星上，有些载荷系统并不必须总是处于开启状态，因此可选地可以设置一种电源管理系统，仅在需要载荷系统执行任务时向载荷系统提供电能，从而可以达到节省电力的目的。

实施例五

本申请实施例提供一种卫星系统，该卫星系统包括：第一系统、卫星平台20及第二系统30。

第一系统和第二系统30通过总线与卫星平台20连接。

在一实施方式中，本实施例中的第一系统可以是实施例三提供的载荷系统10。第二系统30也可以是载荷系统10，是用于实现卫星系统需要执行的任务中的一项功能的设备。

卫星平台20可以用于接收第一系统和第二系统30的数据，或向第一系统和第二系统30发送指令。

关于本实施例的载荷系统10的细节可以进一步地参考实施例三中的描述，在此不再赘述。

示例性地，卫星系统可以用于对地面进行照相、侦察、调查资源，监测地球气候和污染等。上述的载荷系统10则可以根据卫星系统的用途设置对应的功能模块。

示例性地，上述的载荷系统10可以是天文观测设备，用来进行天文观测。上述的载荷系统10还可以是通信转播设备，用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号；上述的载荷系统10还可以是科学研究设备，可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产等。

可选地，本实施例的卫星系统可以是小型卫星，例如，立方星。

以上仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。