一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路的制作方法

本申请涉及飞行器安全控制电路的，特别是一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路。

背景技术：

1、近几年随着电力电子器件技术的发展，飞行器对于安全性和可靠性的要求也逐步提高。传统的高压建压反馈电路通过电阻分压后采用非隔离或隔离式反馈电路，以便控制高压建立的准确度。此外，还有部分高压建压电路通过原边线圈反馈副边高压，还有部分高压建压电路通过独立绕组反馈高压建立情况。传统的高压放电电路通过独立的高压控制电路实现高压主回路开关的控制，一般通过独立的变压器升压电路产生能够控制主回路高压开关的信号，实现高压主回路的放电控制。两种电路各自独立。高压电路部分占据了较大体积，对于产品的小型化设计以及电路的防护和屏蔽抗干扰设计都造成了不利影响。同时，部分高压建压反馈电路采用了非隔离反馈方式，进一步加剧了高压建压和放电过程对其他电路的电磁干扰。

技术实现思路

1、本申请提供一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路，目的是实现高压建压和放电电路的集成化设计，为产品的小型化设计提供了有效的解决途径，同时，提高了高压电路的防护和抗干扰设计水平。

2、第一方面，提供了一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路，包括电容c1、建压反馈电阻r1、建压反馈电阻r2、光耦d3、mos管d4、放电管d5、放电管d6、放电控制电阻r3、放电控制电阻r4；

3、建压反馈电阻r1的第一端和建压反馈电阻r2的第一端串联连接，电容c1的第一端和建压反馈电阻r1的第二端电连接，电容c1的第二端和建压反馈电阻r2的第二端电连接；电容c1的第一端和第二端用于与升压电路电连接，升压电路用于对电容c1进行充电；建压反馈电阻r2两端的电压用于指示电容c1两端的电压；

4、光耦d3的第一端与建压反馈电阻r2的第一端电连接，光耦d3的第二端与mos管d4的栅极电连接；mos管d4的源极与建压反馈电阻r2的第二端、电容c1的第二端均电连接；当电容c1充电至目标电压后，建压反馈电阻r2两端的电压值高于mos管d4的导通电压；

5、放电管d5和放电控制电阻r3对应且并联连接，放电管d6和放电控制电阻r4对应且并联连接；放电管d6的第一端与mos管d4的源极电连接，放电管d6的第二端和放电管d5的第一端电连接，放电管d5的第二端和电容c1的第一端电连接；放电控制电阻r4的第一端与mos管d4的漏极电连接；放电控制电阻r4的第二端与放电控制电阻r3的第一端电连接，放电控制电阻r3的第二端和电容c1的第一端电连接；放电管d5的第一端和第二端分别与放电控制电阻r3的第一端和第二端电连接；放电管d6的第一端和第二端分别与放电控制电阻r4的第一端和第二端电连接。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，升压电路用于对电容c1进行充电；

7、当电容c1充电至目标电压后，在高压放电信号的控制下控制光耦d3导通，进而使mos管d4的源极与漏极导通，实现放电管d5、放电管d6放电。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，放电控制电阻r3的阻值大于放电控制电阻r4的阻值，以使得放电管d5优先放电。

9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，放电控制电阻r3和放电控制电阻r4的阻值比值为1000～2000:1。

10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，放电管d5导通之前，建压反馈电阻r2两端电压的电压值始终高于mos管d4的导通电压。

11、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，建压反馈电阻r2两端电压最大值与mos管d4导通电压的比值为2:1。

12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电路还包括模数转换ad芯片d1、线性光耦d2，线性光耦d2用于检测建压反馈电阻r2两端的电压，线性光耦d2检测的电压值通过反馈采样转换电路d1进行模数转换并反馈给控制器。

13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，建压反馈电阻r1和建压反馈电阻r2的电阻比值为200～2000:1。

14、第二方面，提供了一种飞行器，所述飞行器包括如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路。

15、第三方面，提供了一种如上述第一方面中的任意一种实现方式中所述的基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路的控制方法，包括：

16、控制器控制升压电路以对电容c1进行充电；

17、控制器根据建压反馈电阻r2两端的电压确定电容c1是否充电至目标电压；

18、在电容c1充电至目标电压的情况下，控制器发出高压放电信号以控制光耦d3导通，进而使mos管d4的源极与漏极导通，实现放电管d5、放电管d6放电。

19、与现有技术相比，本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果：

20、将传统的仅用于高压反馈的电阻分压网络适应性改进设计，选取合理的电阻阻值，将高压建压电路分压至高压mos管可以工作的阈值电压，通过光耦输入端控制电路，将高压分压后电平信号传输至高压放电电路的高压mos管的栅极，实现高压mos管的导通和高压电路的放电控制，确保高压的顺利建压和高压放电的稳定控制，节省整个产品的空间尺寸要求，提高产品的可靠性。

技术特征：

1.一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，放电控制电阻r3的阻值大于放电控制电阻r4的阻值，以使得放电管d5优先放电。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，放电控制电阻r3和放电控制电阻r4的阻值比值为1000～2000:1。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，放电管d5导通之前，建压反馈电阻r2两端电压的电压值始终高于mos管d4的导通电压。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，建压反馈电阻r2两端电压最大值与mos管d4导通电压的比值为2:1。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括模数转换ad芯片d1、线性光耦d2，线性光耦d2用于检测建压反馈电阻r2两端的电压，线性光耦d2检测的电压值通过反馈采样转换电路d1进行模数转换并反馈给控制器。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，建压反馈电阻r1和建压反馈电阻r2的电阻比值为200～2000:1。

9.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求1至8中任一项所述的基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路。

10.一种如权利要求1至8中任一项所述的基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种基于光耦的集成式高压建压反馈及高压放电控制电路。本发明基于光耦电路将高压建压反馈和高压放电控制电路有机结合起来，实现了高压建压和放电电路的集成化设计，为产品的小型化设计提供了有效的解决途径，同时，提高了高压电路的防护和抗干扰设计水平。本发明将传统的仅用于高压反馈的电阻分压网络适应性改进设计，选取合理的电阻阻值，将高压建压电路分压至高压MOS管可以工作的阈值电压，通过光耦输入端控制电路，将高压分压后电平信号传输至高压放电电路的高压MOS管的栅极，实现高压MOS管的导通和高压电路的放电控制。技术研发人员：任昌健,邹腾,华烈,黄赜,宋蔚阳,王晓飞,邵春收,刘成国,李宝,李骥,苏峰,张鑫峣,张雪峰,刘坚成,冯强,陈欣,段亚博,高宗,谷静,相干,苏连明,蔡志旭,秦卓受保护的技术使用者：北京航天长征飞行器研究所技术研发日：技术公布日：2024/10/17