本發明涉及衛星通信，特別是涉及一種用于激光抗輻照多級電路限流系統。

背景技術：

1、星載衛星系統在空間運行期間，面臨著復雜的空間環境，其中空間輻照防護是每個星載衛星需要考慮的，單粒子鎖定防護是空間輻照防護的重要部分，集成電路在發生單粒子鎖定后，芯片電流會迅速增大，若不進行防護，則會導致集成電路燒毀，引起不可恢復的故障，因此對集成電路進行限流是單粒子防護的有效措施，在發生單粒子鎖定后，通過限流措施保證集成電路電流不會造成芯片燒毀，再通過芯片斷電再加電的方式便可消除鎖定。

2、圖1公開了一種用于集成電路單粒子鎖定防護的供電限流電路及方法，其可以根據特定的集成電路，設置不同的限制電流，通過調節采樣電阻和基準電阻來適用不同的限流需求，通過對采樣電壓與基準電壓進行比較，判斷集成電路是否單粒子鎖定，并且此限流電路在發生過流情況下，會自動將集成電路的供電關斷再開啟，從而消除單粒子鎖定。但是該方法只針對單路電流進行防護和限制，比較器響應時間較慢，且還需要通過延時以及整形的處理電路，整體電路響應時間緩慢，存在明顯判斷延遲等應用缺陷。

技術實現思路

1、本發明提供一種用于激光抗輻照多級電路限流系統，能夠解決判斷延遲的問題。

2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種用于激光抗輻照多級電路限流系統，包括多個電源，所述多個電源用于向被測集成電路提供不同等級的電源；每個電源的使能端與時序控制芯片相連，且每個電源與所述被測集成電路之間均設置有五類限流電路，其中，第一類限流電路通過被測集成電路獲取所述電源的輸出電流，并在所述輸出電流超過限流時使用通用輸入輸出口對所述時序控制芯片的重啟端進行控制；第二類限流電路通過采樣電阻將所述電源輸出的實時電流值轉換為電壓值，并基于所述電壓值和預設參考電壓的比較結果對所述時序控制芯片進行控制；第三類限流電路獲取所述電源的輸出電流，并在所述輸出電流超過限流時使用i2c總線對所述電源的限流部分進行控制；第四類限流電路通過霍爾器件將所述電源輸出的實時電流值轉換為電壓值，并基于所述電壓值和預設參考電壓的比較結果對所述時序控制芯片進行控制；第五類限流電路通過負載開關對所述電源的輸出電流進行限流。

3、所述第一類限流電路包括采樣電阻和電流檢測芯片，所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連，所述電流檢測芯片用于檢測經過所述采樣電阻的電流值；所述電流檢測芯片的輸出端與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述被測集成電路獲取所述電流檢測芯片檢測到的電流值，并在所述電流值超過限流時使用通用輸入輸出口對所述時序控制芯片的重啟端進行控制。

4、所述第二類限流電路包括采樣電阻、電流檢測放大器和電壓比較器；所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連；所述電流檢測放大器用于檢測經過所述采樣電阻的電流值，并將所述電流值轉換為電壓值；所述電壓比較器的反相輸入端與所述電流檢測放大器的輸出端相連，正相輸入端與預設參考電壓相連，輸出端與所述時序控制芯片的輸入端相連；當所述電壓值大于所述預設參考電壓時，所述電壓比較器的輸出控制所述時序控制芯片切斷所述電源。

5、所述電壓比較器的輸出端與所述時序控制芯片的輸入端之間還設置有延時電路。

6、所述第三類限流電路包括數字電位器、采樣電阻和電流檢測芯片，所述數字電位器作為所述電源的限流部分與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連，所述電流檢測芯片用于檢測經過所述采樣電阻的電流值；所述電流檢測芯片的輸出端與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述被測集成電路獲取所述電流檢測芯片檢測到的電流值，并在所述電流值超過限流時使用i2c總線對所述數字電位器進行控制實現對所述電源的實時限流。

7、所述第四類限流電路包括霍爾器件和電壓比較器，所述霍爾器件的正極端與所述電源的輸出端相連，負極端與所述被測集成電路的電源端相連，輸出端與所述電壓比較器的反相輸入端相連，所述電壓比較器的正相輸入端與預設參考電壓相連，輸出端與所述時序控制芯片的輸入端相連；當所述霍爾器件的輸出端的電壓值大于所述預設參考電壓時，所述電壓比較器的輸出控制所述時序控制芯片切斷所述電源。

8、所述電壓比較器的輸出端與所述時序控制芯片的輸入端之間還設置有延時電路。

9、所述第五類限流電路包括負載開關，所述負載開關的輸入端與所述電源的輸出端相連，輸出端與所述被測集成電路的電源端相連，所述負載開關的設置端連接有限流電阻，所述限流電阻用于調節所述負載開關的鉗位電流。

10、有益效果

11、由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明可以根據特定的電路以及使用場景，設置不同的限制電流，通過調節電阻來適配不同的限流需求，此外在電路中還根據不同子電路工作電流大小和上電時序，通過五類限流電路實時判斷電路是否產生過流，并且此限流電路在發生過流情況下，會自動將集成電路的供電關斷直到整個電路電流供電正常后再開啟。

技術特征：

1.一種用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，包括多個電源，所述多個電源用于向被測集成電路提供不同等級的電源；每個電源的使能端與時序控制芯片相連，且每個電源與所述被測集成電路之間均設置有五類限流電路，其中，第一類限流電路通過被測集成電路獲取所述電源的輸出電流，并在所述輸出電流超過限流時使用通用輸入輸出口對所述時序控制芯片的重啟端進行控制；第二類限流電路通過采樣電阻將所述電源輸出的實時電流值轉換為電壓值，并基于所述電壓值和預設參考電壓的比較結果對所述時序控制芯片進行控制；第三類限流電路獲取所述電源的輸出電流，并在所述輸出電流超過限流時使用i2c總線對所述電源的限流部分進行控制；第四類限流電路通過霍爾器件將所述電源輸出的實時電流值轉換為電壓值，并基于所述電壓值和預設參考電壓的比較結果對所述時序控制芯片進行控制；第五類限流電路通過負載開關對所述電源的輸出電流進行限流。

2.根據權利要求1所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述第一類限流電路包括采樣電阻和電流檢測芯片，所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連，所述電流檢測芯片用于檢測經過所述采樣電阻的電流值；所述電流檢測芯片的輸出端與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述被測集成電路獲取所述電流檢測芯片檢測到的電流值，并在所述電流值超過限流時使用通用輸入輸出口對所述時序控制芯片的重啟端進行控制。

3.根據權利要求1所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述第二類限流電路包括采樣電阻、電流檢測放大器和電壓比較器；所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連；所述電流檢測放大器用于檢測經過所述采樣電阻的電流值，并將所述電流值轉換為電壓值；所述電壓比較器的反相輸入端與所述電流檢測放大器的輸出端相連，正相輸入端與預設參考電壓相連，

4.根據權利要求3所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述電壓比較器的輸出端與所述時序控制芯片的輸入端之間還設置有延時電路。

5.根據權利要求1所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述第三類限流電路包括數字電位器、采樣電阻和電流檢測芯片，所述數字電位器作為所述電源的限流部分與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述采樣電阻一端與所述電源的輸出端相連，另一端與所述被測集成電路的電源端相連，所述電流檢測芯片用于檢測經過所述采樣電阻的電流值；所述電流檢測芯片的輸出端與所述被測集成電路的i2c總線相連；所述被測集成電路獲取所述電流檢測芯片檢測到的電流值，并在所述電流值超過限流時使用i2c總線對所述數字電位器進行控制實現對所述電源的實時限流。

6.根據權利要求1所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述第四類限流電路包括霍爾器件和電壓比較器，所述霍爾器件的正極端與所述電源的輸出端相連，負極端與所述被測集成電路的電源端相連，輸出端與所述電壓比較器的反相輸入端相連，所述電壓比較器的正相輸入端與預設參考電壓相連，輸出端與所述時序控制芯片的輸入端相連；當所述霍爾器件的輸出端的電壓值大于所述預設參考電壓時，所述電壓比較器的輸出控制所述時序控制芯片切斷所述電源。

7.根據權利要求6所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述電壓比較器的輸出端與所述時序控制芯片的輸入端之間還設置有延時電路。

8.根據權利要求1所述的用于激光抗輻照多級電路限流系統，其特征在于，所述第五類限流電路包括負載開關，所述負載開關的輸入端與所述電源的輸出端相連，輸出端與所述被測集成電路的電源端相連，所述負載開關的設置端連接有限流電阻，所述限流電阻用于調節所述負載開關的鉗位電流。

技術總結
本發明涉及一種用于激光抗輻照多級電路限流系統，包括多個電源，所述多個電源用于向被測集成電路提供不同等級的電源；每個電源與被測集成電路之間均設置有五類限流電路，其中，第一類限流電路根據獲取的電源的輸出電流對時序控制芯片的重啟端進行控制；第二類限流電路根據通過采樣電阻得到的電壓值的大小對時序控制芯片進行控制；第三類限流電路通過對電源的限流部分進行控制；第四類限流電路根據通過霍爾器件得到的電壓值的大小對時序控制芯片進行控制；第五類限流電路通過負載開關對電源的輸出電流進行限流。本發明通過五類限流電路實時判斷電路是否產生過流，并且在發生過流情況下自動將集成電路的供電關斷。

技術研發人員：阮玉峰,余昭,蒲冬林,賴睿
受保護的技術使用者：白盒子（上海）微電子科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28