电源处理单元配置方案可靠性比较及选择

电推进技术是航天推进技术一个重要的发展方向.针对新一代通信卫星平台电推进系统的需求,对用于电推进系统的电源处理单元的4种备选配置方案做了介绍,并对每种方案的可靠性进行了计算.通过可靠性指标对比和对配置方案的分析,为方案优选提供了一些依据.     

航天员生命安全保护神——空间站主动电位控制系统研制及在轨应用

空间站处于低地球轨道(LEO),采用100 V高压太阳能电池阵供电.电池阵在轨工作时,受LEO轨道稠密等离子体环境充电以及地磁场诱导充电影响,使空间站主体结构产生最高约-100 V的电压,危及航天员出舱安全,国际空间站将航天员出舱过程中舱体对航天员放电列为致命级的危害.主动电位控制系统实时监测空间站悬浮电位并将其控制在...     

航天磁性器件失效分析与筛选试验

磁性器件在航天产品中广泛,尤其在电源系统中,起着关键的作用。基于美国航天磁性器件的失效统计数据,分析了磁性器件的主要失效原因。又对国内航天磁性器件的失效进行了初步的统计和分析。通过对比美国和国内航天磁性器件由设计、生产和使用中发生的失效对比,给出了发生失效的主要原因。为了保证磁性器件的质量和可靠性,提出在参考美军标和国军标的基础上,实施国内航天磁性器件筛选试验的建议。     

一种新型多路电源在空间电推进系统的应用

针对空间电推进系统的特殊应用背景,介绍了一种新型级联结构的多路输出电源。总体电路设计以共用DC/AC部分为原则,前级拓扑结构采用全桥结构,采用前级反馈的方式对次级输出电压进行预稳压,通过多绕组输出方式输出多路电源,后级采用Buck拓扑结构和脉冲拓扑再次进行电压电流变换,最终实现多路不同特性的电源输出,通过仿真分析及在1.5 kW级霍尔电推进系统的在轨应用,该方案有效实现了系统的各项功能,各路输出误差均在1%以内,效率可达94%以上。     

磁隔离技术在航天器二次电源系统中的应用

分析了航天器二次电源系统设计中信号隔离传输的需求,针对传统应用中光耦器件存在的抗辐照敏感及霍尔传感器在高电压测量时功耗大的问题,提出了基于磁隔离的电路解决方案.采用开关电源中常用的器件分别设计了DC/DC变换器中磁隔离反馈电路、磁隔离遥测采样电路、磁隔离基准电压输入电路以及磁隔离驱动电路.实验结果表明,所提出的电路均实现其设计功能,在一定场合能替代霍尔传感器、光耦合器等器件,简化航天器电源系统的设计.     

移相全桥和LLC技术在电推进PPU上的应用对比

分别采用移相全桥和全桥LLC设计了离子电推进电源处理单元(PPU)屏栅电源模块.针对恒流启动、打火保护、负载调整率等特性开展了设计和实验验证.得出移相全桥变换器应用在PPU设计显著提高了效率,但整流二极管和变压器绕组的电压应力较高,限制了单模块能够输出的最大电压;全桥LLC变换器消除了输出端滤波电感和箝位电路,降低了绝...     

空间电推进系统电源处理单元技术发展综述

电推进技术作为目前航天器的一种先进推进技术,已逐步广泛用于各类航天器,电源处理单元(PPU)作为系统供配电的核心关键设备之一,其技术发展对电推进技术的可靠应用具有重要作用。为给推进系统设计者以及PPU研究人员提供更加全面的技术发展信息,文中综述了电推进PPU产品的国内外发展与研究现状,针对霍尔推力器和离子推力器的多种供配电技术方案在实际应用中的通用性与局限性进行了对比分析,同时,结合我国电推进系统PPU的应用背景,介绍了目前PPU技术发展面临的高效率功率变换、高压绝缘防护、高功率密度小型化等问题的解决途径,最后,讨论了PPU技术发展的挑战与趋势。     

基于全桥LLC变换器的离子电推进高压屏栅电源优化设计

针对1 kW离子电推力器屏栅电源供电需求，本文基于全桥LLC设计分别给出了实用的谐振参数优化方法、谐振电感器优化方法、变频移相结合控制方法、过载保护电路和软启动电路；同时论述了采用双副边绕组串联和倍压整流技术的1 kV/1 kW屏栅电源的设计过程；最后，搭建了一台1 kW的离子电推进屏栅电源工程样机，验证了设计方法的可行性和对产品性能的改进。与相同规格移相全桥屏栅电源相比，体积缩小了27%,重量减轻了21%。