[發明專利]具有磁性元件的電源控制器結構及其安裝方法

有效

• 申請號: 201210371374.5
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102832029A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 瞿詩霞;周健;金波;劉勇;費春梅;錢斌
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01F37/00
• 分類號: H01F37/00;H01F27/06;H02M1/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;賈慧琴

技術領域

本發明涉及一種具有磁性元件的月球探測器電源控制器結構及其安裝方法，具體是指磁性元件與月球探測器電源控制器的一體化結構設計，屬于月球探測器電源控制器磁性元件的設計安裝領域。

背景技術

提高電源控制器的功率密度是現今航天器電源發展的趨勢，特別是在月球探測器的電源控制器設計中。相較于以往的航天器，月球探測器對電源控制器的體積、重量、熱耗、力學性能等方面都提出了更高的要求。因此，在月球探測器電源控制器的設計過程中要充分考慮結構與電氣性能的關系。其中，某些功能模塊上的磁性元件不僅體積大，重量重，還要充分考慮其電磁干擾和發熱的問題，這必然給電源控制器的整體布局和重量控制帶來一定的影響。

當前，在航天器電源控制器的磁性元件的設計中，最常采用的是無外殼和電磁純鐵外殼的設計形式。無外殼的設計形式是指直接將繞好線圈的磁芯通過緊固件或環氧樹脂固定在印制電路板或電源控制器的結構件上。但是這種直接固定磁性元件的方式主要應用在磁性元件相對較小，重量較輕的場合，并且這種設計形式的抗力學性能和電磁屏蔽性能較差，可能導致磁性元件在振動過程中脫落，或在工作中發熱并對其周圍其他元器件產生電磁干擾的情況。

而電磁純鐵外殼設計形式則是將繞好線圈的磁芯用環氧樹脂固定在由電磁純鐵制成的罐子里，再將罐子通過緊固件連接在電源控制器的結構上。雖然這種固定磁性元件的方式能夠很好的解決重量重、體積大的磁性元件的抗力學性能和電磁屏蔽問題，但由于電磁純鐵密度較大，且需要再次安裝，必然導致電源控制器重量增加，同時還會占用其他元器件和印制電路板的位置及空間。

因此，從磁性元件的可靠性、重量以及安裝布局等角度考慮，亟需提出一種優化的磁性元件與月球探測器的電源控制器整體結構的一體化設計。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有磁性元件的電源控制器結構及其安裝方法，主要針對月球探測器電源控制器設計中磁性元件的安裝布局問題，既保證磁性元件的抗力學性能，并且妥善解決磁性元件的屏蔽及發熱問題，又有效地降低了磁性元件的重量和安裝所占用的空間。

為實現上述目的，本發明提供一種具有磁性元件的電源控制器結構，其包含：電源控制器主結構，在所述電源控制器主結構上設置一安裝槽；金屬磁芯，其作為磁性元件設置在所述電源控制器主結構的安裝槽內，并通過在安裝槽內設置環氧樹脂膠接金屬磁芯，使金屬磁芯固定在電源控制器主結構的安裝槽內；線圈蓋，其覆蓋設置在所述安裝槽頂端，將金屬磁芯密封在所述電源控制器主結構內；緊固螺釘，其穿過所述線圈蓋和電源控制器主結構，將線圈蓋固定在電源控制器主結構上。

所述具有磁性元件的電源控制器結構還包含一套管，其套設在所述緊固螺釘外部。

所述電源控制器主結構采用鎂合金材料制成。

所述線圈蓋采用環氧玻璃布層壓板制成。

所述線圈蓋上設置有若干轉接引線，用于金屬磁芯與電源控制器的印刷電路板及功率器件的連接。

所述套管采用聚酰亞胺棒制成。

本發明還提供一種具有磁性元件的電源控制器結構的安裝方法，包含以下步驟：步驟1、將外部套設有套管的緊固螺釘穿過并固定在電源控制器主結構上；步驟2、將金屬磁芯安裝放入電源控制器主結構的安裝槽內，并在安裝槽內設置環氧樹脂膠接金屬磁芯，使得金屬磁芯固定在電源控制器主結構的安裝槽內；步驟3、待環氧樹脂凝固后，取出緊固螺釘；步驟4、在安裝槽頂端覆蓋線圈蓋，將金屬磁芯密封在所述電源控制器主結構內；步驟5、將緊固螺釘穿過線圈蓋后重新套入套管內，并穿過電源控制器主結構，將線圈蓋固定在電源控制器主結構上。

本發明所提供的具有磁性元件的電源控制器結構及其安裝方法，電源控制器主結構采用金屬材料制成，能屏蔽磁性元件，降低對電源控制器中其他元器件的干擾，并起到總體支撐和散熱的作用；同時采用環氧樹脂對電源控制器主結構和金屬磁芯進行膠接，保證電源控制器在正常使用條件下，兩者之間的膠接強度滿足使用要求；另外，采用環氧樹脂、套管和線圈蓋等非金材料或零件將金屬磁芯固定在電源控制器主結構上，能夠合理降低由于金屬封閉所帶來的渦流發熱的情況。

綜上所述，本發明具有良好的力學和溫度適應性，滿足月球探測器的各種環境要求。

附圖說明

圖1為本發明中的磁性元件與電源控制器的安裝示意圖。

具體實施方式

以下結合圖1，詳細說明本發明的一個優選實施例。