一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路的制作方法

本发明属于混合集成电路，具体涉及一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路。

背景技术：

1、电子开关是指利用电路及电力电子器件实现前级和后级开通和关断的控制单元，而电子开关状态电压检测是根据前级反馈的电平信号判定待测开关是处于合闸还是跳闸状态，因此电子开关的状态电压检测精度决定了电路系统的运行质量。随着电子设备智能化的提高，电子开关的种类和技术得到跨越式发展，但目前行业内电子开关状态电压检测基本上要么无具体量化的检测精度，要么无抗辐照功能或仅单路开关状态检测，因此应用具有一定的局限性，不能被广泛应用到安全性和可靠性更高的航天器中。在开关状态电压检测过程中，若不能及时量化反馈出待测开关的状态，可能会影响其他控制模块及时作出正确的指令，等同于保护设备失效。

2、为保证卫星、飞行器、空间站配电系统中各种仪器设备工作的有效性和可靠性，系统对各模块电子开关的高精度检测、多路开关驱动、抗辐照指标提出更高要求。因此，需要研制一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，以解决现有技术中无法实现高精度多路电子开关状态电压的检测。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，包括：若干路抗辐照电子开关，每路抗辐照电子开关由输入控制电路、功率输出电路、开关状态电压检测电路组成；输入信号进入输入控制电路进行扩流，进而控制功率输出电路的开通与关断，功率输出电路通过电阻分压，产生开关状态电压经反相器处理后产生用于监测电子开关通断的遥测电压信号。

4、优选地，所述输入控制电路包括二极管d1、达林顿管u1、电容和电阻；达林顿管u1输入端连接电阻和电容形成控制信号输入通路，达林顿管u1输出端连接有用于防止+12v偏置电源端电平接反的二极管d1和用于限制+12v偏置电源驱动电流的电阻；控制信号输入达林顿管u1扩流后输出控制电压。

5、优选地，当所述输入的控制信号为低电平时，控制电压输出低电平，当所述输入的控制信号为高电平时，控制电压输出高电平。

6、优选地，所述功率输出电路包括vdmos管q1、稳压管dz1、稳压管dz2和若干电阻；vdmos管q1栅极连接输入控制电路，源极接功率地，且稳压管dz1设置在栅极与源极之间，以防止栅源电压过大而击穿，漏极连接功率电源，电路功率输出端vout1通过电阻分压，产生的电平信号vkgzt1输入到后级，且vkgzt1端与功率地间并联设置稳压管dz2。

7、优选地，当输入控制电路输出信号v1为低电平时，vdmos管q1栅-源压差小于阈值电压，vdmos管q1不导通，电路功率输出端vout1输出高电平，表征vdmos管q1处于关断状态。

8、优选地，当输入控制电路输出信号v1为高电平时，vdmos管q1栅-源压差大于阈值电压，vdmos管q1开启，电路功率输出端vout1输出低电平，表征vdmos管q1处于开通状态。

9、优选地，所述开关状态检测电路包括三端可调分流基准源u2、反相器u4、限流电阻、分压电阻和电容；反相器u4的1管脚连接功率输出端，三端可调分流基准源u2阴极连接限流电阻到偏置电源，阳极和数字地连接，基准端输出连接两个串联的分压电阻的公共端，两个串联的分压电阻的另一端之间连接电容，反相器u4的9管脚、11管脚和13管脚各自串联电阻后，与14管脚并联后连接三端可调分流基准源u2的阴极，三端可调分流基准源u2的阳极连接反相器u4的7管脚。

10、优选地，所述功率输出电路传输的vkgzt1输入到反相器u4的1管脚，经反相后，从反相器u4的2管脚输出表征当前开关状态的电压检测信号vyc1。

11、优选地，当反相器u4的1管脚输入高电平时，反相器u4的2管脚输出低电平，表征电子开关处于断开状态。

12、优选地，当反相器u4的1管脚输入低电平时，反相器u4的2管脚输出稿电平，表征电子开关处于导通状态。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本申请所公开的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，采用抗辐照集成芯片和抗辐照加固技术，利用厚膜混合集成电路工艺对多路开关状态电压检测电路进行小型化集成设计；电路自主设计线路，通过采用精密基准源、反相器、高精度薄膜电阻网络等，每路电子开关可实现全温度范围内(-55℃--+125℃)的开关状态电压检测精度小于±1％；电路结构简单、成本低，无需在电路中附加复杂的线路结构即可实现多路开关状态电压的检测，具有成本低，通用性强，产品自主可控的优势。

技术特征：

1.一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，包括：若干路抗辐照电子开关，每路抗辐照电子开关由输入控制电路、功率输出电路、开关状态电压检测电路组成；输入信号进入输入控制电路进行扩流，进而控制功率输出电路的开通与关断，功率输出电路通过电阻分压，产生开关状态电压经反相器处理后产生用于监测电子开关通断的遥测电压信号。

2.根据权利要求1所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，所述输入控制电路包括二极管d1、达林顿管u1、电容和电阻；达林顿管u1输入端连接电阻和电容形成控制信号输入通路，达林顿管u1输出端连接有用于防止+12v偏置电源端电平接反的二极管d1和用于限制+12v偏置电源驱动电流的电阻；控制信号输入达林顿管u1扩流后输出驱动电压。

3.根据权利要求2所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，当所述输入的控制信号为低电平时，控制电压输出低电平，当所述输入的控制信号为高电平时，控制电压输出高电平。

4.根据权利要求1所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，所述功率输出电路包括vdmos管q1、稳压管dz1、稳压管dz2和若干电阻；vdmos管q1栅极连接输入控制电路，源极接功率地，且稳压管dz1设置在栅极与源极之间，漏极连接功率电源，电路功率输出端vout1通过电阻分压，产生的电平信号vkgzt1输入到后级，且vkgzt1端与功率地间并联设置稳压管dz2。

5.根据权利要求4所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，当输入控制电路输出信号为低电平，vdmos管q1的栅-源压差小于阈值电压，vdmos管q1不导通，电路功率输出端vout1输出高电平，表征vdmos管q1处于关断状态。

6.根据权利要求4所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，当输入控制电路输出信号为高电平，vdmos管q1栅-源压差大于阈值电压，vdmos管q1开启，电路功率输出端vout1输出低电平，表征vdmos管q1处于开通状态。

7.根据权利要求1所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，所述开关状态检测电路包括三端可调分流基准源u2、反相器u4、限流电阻、分压电阻和电容；反相器u4的1管脚连接功率输出端，三端可调分流基准源u2阴极连接限流电阻到偏置电源，阳极和数字地连接，基准端输出连接两个串联的分压电阻的公共端，两个串联的分压电阻的另一端之间连接电容，反相器u4的9管脚、11管脚和13管脚各自串联电阻后，与14管脚并联后连接三端可调分流基准源u2的阴极，三端可调分流基准源u2的阳极连接反相器u4的7管脚。

8.根据权利要求7所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，所述功率输出电路传输的vkgzt1输入到反相器u4的1管脚，经反相后，从反相器u4的2管脚输出表征当前开关状态的电压检测信号vyc1。

9.根据权利要求8所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，当反相器u4的1管脚输入高电平时，反相器u4的2管脚输出低电平，表征电子开关处于断开状态。

10.根据权利要求8所述的一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，其特征在于，当反相器u4的1管脚输入低电平时，反相器u4的2管脚输出稿电平，表征电子开关处于导通状态。

技术总结本申请公开了一种多路抗辐照高精度开关状态电压检测电路，属于混合集成电路技术领域，包括：若干路抗辐照电子开关，每路抗辐照电子开关由输入控制电路、功率输出电路、开关状态电压检测电路组成；输入信号进入输入控制电路进行扩流，进而控制功率输出电路的开通与关断，功率输出电路通过电阻分压，产生开关状态电压经反相器处理后产生用于监测电子开关通断的遥测电压信号。采用抗辐照集成芯片和抗辐照加固技术，利用厚膜混合集成电路工艺对多路开关状态电压检测电路进行小型化集成设计；电路自主设计线路，通过采用精密基准源、反相器、高精度薄膜电阻网络等，每路电子开关可实现全温度范围内的开关状态电压检测精度小于±1％；电路结构简单、成本低，无需在电路中附加复杂的线路结构即可实现多路开关状态电压的检测，具有成本低，通用性强，产品自主可控的优势。技术研发人员：强冰,王昌鹏,付伟,王志勇,高静茹,杨昊泽,郑东飞,刘建红受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/14