[發明專利]一種用于脈沖等離子體推力器的電路

無效

• 申請號: 201010237524.4
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101943148A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 衛強;湯海濱;王安良;余鵬;隋祿濤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00;H02J15/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種用于脈沖等離子體推力器的電路，其特征在于：包括點火電路，儲能電路和控制電路；

點火電路用來將衛星母線電源(V1)變換為高壓脈沖對點火電容充電(C1)，在接收到點火信號后對火花塞放電；

儲能電路用來將衛星母線電源(V1)變換為高壓脈沖對儲能電容(C2)充電；

控制電路用來發出斬波信號進行電壓變換，監測點火電路中的點火電容(C1)和儲能電路中的儲能電容(C2)的電壓并發出點火信號。

2.如權利要求1所述一種用于脈沖等離子體推力器的電路，其特征在于：所述點火電路包括脈沖變壓器(T1)與(T2)，開關晶體管(Q1)與(Q2)，點火電容(C1)，鉗位二極管(D1)與(D5)、束流二極管(D2)、氣體放電管(a)與(b)，分壓電阻(R1)、采樣電阻(R2)和火花塞；其中，衛星母線電源(V1)為低壓直流電源，衛星母線電源(V1)與脈沖變壓器(T1)初級線圈和開關晶體管(Q1)串聯，脈沖變壓器(T1)次級線圈與鉗位二極管(D1)和點火電容(C1)串聯，分壓電阻(R1)和采樣電阻(R2)串聯后與點火電容(C1)并聯，鉗位二極管(D5)與氣體放電管(a)、氣體放電管(b)、火花塞串聯后與點火電容(C1)并聯，分壓電阻(R1)和采樣電阻(R2)連接點引出采樣電壓；衛星母線電源(V1)與脈沖變壓器(T2)初級線圈和開關晶體管(Q2)串聯，脈沖變壓器(T2)次級線圈與束流二極管(D2)和氣體放電管(a)串聯。

3.如權利要求1所述一種用于脈沖等離子體推力器的電路，其特征在于：儲能電路包括脈沖變壓器(T3)，開關晶體管(Q3)，鉗位二極管(D3)、(D4)，儲能電容(C2)，分壓電阻(R3)、采樣電阻(R4)、限流電阻(R5)和氣體放電管(c)；衛星母線電源(V1)與脈沖變壓器(T3)初級線圈和開關晶體管(Q3)串聯，脈沖變壓器(T3)次級線圈與鉗位二極管(D3)和儲能電容(C2)串聯，分壓電阻(R3)與采樣電阻(R4)串聯后與儲能電容(C2)并聯，氣體放電管(c)與限流電阻(R5)串聯后與儲能電容(C2)并聯，鉗位二極管(D4)與儲能電容(C2)并聯，分壓電阻(R3)與采樣電阻(R4)的連接點引出采樣電壓。

4.如權利要求2或3所述一種用于脈沖等離子體推力器的電路，其特征在于：所述點火電容(C1)兩端的電壓為3kV；儲能電容(C2)兩端電壓為2kV；火花塞每秒打火的次數為2次。

5.如權利要求1所述一種用于脈沖等離子體推力器的電路，其特征在于：控制電路包括ATmega16型單片機，電壓比較器(U1)、(U2)，穩壓管(D6)、(D7)，電位器(R6)、(R7)，限流電阻(R8)、分壓電阻(R9)、(R10)、(R11)、限流電阻(R12)，驅動三極管(Q4)、(Q5)、(Q6)，控制信號電源(V2)和標準直流電源(V3)；其中，電壓比較器(U1)負輸入端接電位器(R6)，正輸入端與點火電路中分壓電阻(R1)、采樣電阻(R2)連接點連接，輸出端串聯限流電阻(R8)和穩壓管(D6)，穩壓管(D6)兩端引出電壓接單片機輸入引腳(8)；電壓比較器(U2)負輸入端接電位器(R7)，正輸入端與儲能電路中分壓電阻(R3)、采樣電阻(R4)的連接點連接，輸出端串聯限流電阻(R12)和穩壓管(D7)，穩壓管(D7)兩端引出電壓接單片機輸入引腳(4)；電壓比較器(U1)和電壓比較器(U2)使用標準直流電源(V3)供電，標準直流電源(V3)并聯在電位器(R6)、(R7)兩端；單片機使用穩壓電源(VCC)供電，標準直流電源(V3)與單片機共地，點火電路(1)中的點火電容(C1)、儲能電路(2)中的儲能電容(C2)的低壓端與單片機共地；單片機輸出引腳(1)與驅動三極管(Q4)、分壓電阻(R9)、控制信號電源(V2)串聯；單片機輸出引腳(3)與驅動三極管(Q5)、分壓電阻(R10)、控制信號電源(V2)串聯；單片機輸出引腳(2)與驅動三極管(Q6)、分壓電阻(R11)、控制信號電源(V2)串聯；控制信號電源(V2)正極接地，負極與衛星母線電源(V1)負極連接；分壓電阻(R9)與驅動三極管(Q4)的連接點與儲能電路中開關晶體管(Q3)控制極連接；分壓電阻(R10)高壓端接開關晶體管(Q2)控制極；分壓電阻(R11)高壓端接開關晶體管(Q1)控制極。