本發(fā)明涉及射頻產(chǎn)品的控制，具體而言，涉及一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路與方法。

背景技術(shù)：

1、在航天、星載領(lǐng)域，大功率射頻信號傳輸、通道切換通常采用波導(dǎo)開關(guān)的方式。波導(dǎo)開關(guān)一般由射頻通道、驅(qū)動開關(guān)、狀態(tài)檢測等幾部分組成。由于波導(dǎo)開關(guān)要傳輸大功率的射頻信號，且對可靠性要求較高，因此驅(qū)動開關(guān)通常是電驅(qū)動機(jī)械開關(guān)。這類開關(guān)驅(qū)動電流特別大，一般幾百毫安到上千毫安量級，驅(qū)動方式為oc信號。因此驅(qū)動波導(dǎo)開關(guān)的oc信號就必須具體較大載流能力。考慮到波導(dǎo)開關(guān)在帶載切換時容易損壞，因此其驅(qū)動電路還必須具備狀態(tài)檢測和保護(hù)功能。航天、星載領(lǐng)域，傳統(tǒng)的oc信號產(chǎn)生一般基于集成驅(qū)動芯片，其驅(qū)動電流一般較小，在幾十毫安量級，且電路不具備狀態(tài)檢測和保護(hù)能力。雖然可以通過并聯(lián)輸出提高帶載電流，但也會造成體積、成本增加和可靠性降低。另外一種方式，可通過大功率mosfet管并配合特定驅(qū)動控制及檢測電路，來實現(xiàn)大電流oc信號及狀態(tài)檢測和保護(hù)功能。每種方式各有優(yōu)缺點總結(jié)如下：

2、以集成驅(qū)動芯片產(chǎn)生oc信號方法，優(yōu)點是集成度高、電路結(jié)構(gòu)簡單。缺點是驅(qū)動電流較小，要產(chǎn)生大的電流，需要多片并聯(lián)輸出，體積、功耗、成本均會增加，可靠性會降低，且不易實現(xiàn)狀態(tài)檢測和保護(hù)功能。

3、以大功率mosfet管并配合特定驅(qū)動控制及檢測電路產(chǎn)生oc信號方法，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易實現(xiàn)。優(yōu)點是驅(qū)動電流大，方法靈活多樣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對航天、星載領(lǐng)域，用于大功率射頻信號傳輸、通道切換的波導(dǎo)開關(guān)驅(qū)動電流較大，且常用方法驅(qū)動存在電路可靠性低或電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜實現(xiàn)困難，無法滿足航天高可靠性應(yīng)用的情況，本發(fā)明提供一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路與方法，其是一種基于大功率mosfet管、快速驅(qū)動及檢測保護(hù)電路相結(jié)合的大電流、高可靠的oc信號的控制電路和方法。

2、本發(fā)明提供的一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，包括：

3、采用快速啟動器實現(xiàn)的驅(qū)動電路；

4、采用大功率mosfet管實現(xiàn)的oc產(chǎn)生電路；

5、以及，檢測保護(hù)電路；

6、檢測保護(hù)電路連接驅(qū)動電路的輸入端；oc產(chǎn)生電路連接驅(qū)動電路的輸出端。

7、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電路包括若干路并行的快速啟動器。

8、進(jìn)一步地，所述oc產(chǎn)生電路采用大功率mosfet管形成若干路并聯(lián)輸出方式。

9、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電路包括4路并行的快速啟動器；所述oc產(chǎn)生電路采用大功率mosfet管形成兩路并聯(lián)輸出方式；其中每路包括串聯(lián)的兩個大功率mosfet管，每個大功率mosfet管分別連接1路快速啟動器。

10、進(jìn)一步地，所述大功率mosfet管采用n型mosfet管。

11、進(jìn)一步地，所述檢測保護(hù)電路包括依次連接的檢測電路、保護(hù)電路和控制信號產(chǎn)生電路；所述控制信號產(chǎn)生電路的輸出端連接驅(qū)動電路的輸入端。

12、本發(fā)明還提供一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制方法，基于上述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路實現(xiàn)，方法包括：

13、檢測保護(hù)電路完成負(fù)載端工作狀態(tài)檢測，并向驅(qū)動電路輸出相應(yīng)的控制信號；

14、驅(qū)動電路根據(jù)控制信號向oc產(chǎn)生電路輸出驅(qū)動信號；

15、oc產(chǎn)生電路根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生oc信號并輸出。

16、進(jìn)一步地，所述檢測保護(hù)電路中：

17、檢測電路完成負(fù)載端工作狀態(tài)檢測，產(chǎn)生工作狀態(tài)檢測電壓vs；

18、比較電路完成工作狀態(tài)檢測電壓vs與負(fù)載工作啟動門限電壓vthd比較，產(chǎn)生狀態(tài)指示信號f；

19、控制信號產(chǎn)生電路接收來自比較電路輸出的狀態(tài)指示信號f和外部使能信號en，通過邏輯運算后，產(chǎn)生控制信號并輸出至驅(qū)動電路。

20、進(jìn)一步地，所述比較電路中：

21、當(dāng)vs≥vthd時，指示信號f＝1，說明負(fù)載端帶載；

22、當(dāng)vs<vthd時，指示信號f＝0，說明負(fù)載端空載。

23、進(jìn)一步地，所述控制信號產(chǎn)生電路中：

24、當(dāng)負(fù)載端帶載時，控制信號產(chǎn)生電路無輸出；

25、當(dāng)負(fù)載端空載時，控制信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生的控制信號隨外部使能信號en時序變化。

26、綜上所述，本發(fā)明采用大功率mosfet管、快速驅(qū)動器及檢測保護(hù)電路相結(jié)合方式產(chǎn)生波導(dǎo)開關(guān)驅(qū)動oc信號，其具有以下有益效果：

27、1、本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡單，邏輯關(guān)系清晰，易實現(xiàn)。

28、2、本發(fā)明產(chǎn)生的oc信號電流大小靈活可調(diào)，雙通道并聯(lián)輸出提高電路可靠性。

29、3、本發(fā)明采用快速驅(qū)動器，提高oc信號響應(yīng)速率。

30、4、本發(fā)明具有完備檢測保護(hù)電路，提高負(fù)載工作安全性。

技術(shù)特征：

1.一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括若干路并行的快速啟動器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，所述oc產(chǎn)生電路采用大功率mosfet管形成若干路并聯(lián)輸出方式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動電路包括4路并行的快速啟動器；所述oc產(chǎn)生電路采用大功率mosfet管形成兩路并聯(lián)輸出方式；其中每路包括串聯(lián)的兩個大功率mosfet管，每個大功率mosfet管分別連接1路快速啟動器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，所述大功率mosfet管采用n型mosfet管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路，其特征在于，所述檢測保護(hù)電路包括依次連接的檢測電路、保護(hù)電路和控制信號產(chǎn)生電路；所述控制信號產(chǎn)生電路的輸出端連接驅(qū)動電路的輸入端。

7.一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制方法，基于權(quán)利要求1-6任一項所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制電路實現(xiàn)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制方法，其特征在于，所述檢測保護(hù)電路中：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制方法，其特征在于，所述比較電路中：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流oc信號控制方法，其特征在于，所述控制信號產(chǎn)生電路中：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種面向波導(dǎo)開關(guān)的大電流OC信號控制電路與方法，所述電路包括：采用快速啟動器實現(xiàn)的驅(qū)動電路；采用大功率MOSFET管實現(xiàn)的OC產(chǎn)生電路；以及，檢測保護(hù)電路；檢測保護(hù)電路連接驅(qū)動電路的輸入端；OC產(chǎn)生電路連接驅(qū)動電路的輸出端。本發(fā)明采用大功率MOSFET管、快速驅(qū)動器及檢測保護(hù)電路相結(jié)合方式產(chǎn)生波導(dǎo)開關(guān)驅(qū)動OC信號，其具有以下有益效果：1、本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡單，邏輯關(guān)系清晰，易實現(xiàn)。2、本發(fā)明產(chǎn)生的OC信號電流大小靈活可調(diào)，雙通道并聯(lián)輸出提高電路可靠性。3、本發(fā)明采用快速驅(qū)動器，提高OC信號響應(yīng)速率。4、本發(fā)明具有完備檢測保護(hù)電路，提高負(fù)載工作安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：李玉成,宋平,雷鳴,杜丹陽,張小婭,王莉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21