[發明專利]一種大磁矩磁力矩器能量泄放控制電路

有效

• 申請號: 201210501424.7
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103107718A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 范佳堃;孟海江;曹劍;徐勤超;張磊;展毅;吳碩
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種能量泄放的控制方法，特別涉及一種適用于大磁矩磁力矩器能量泄放的控制方法。?

背景技術

磁力矩器是航天器的執行部件之一，由磁力矩器本體和為其提供特定激磁電流的驅動電路組成，在航天器姿態控制方面得到了廣泛的應用。目前國際上使用的磁力矩器輸出磁矩通常為5～1000Am²，國內航天器上使用的磁力矩器通常輸出磁矩在25～400Am²。目前我國正在建設空間實驗室，所研制的航天器在體積和重量方面都很龐大，姿態機動能力及動量卸載的要求都很高，導致對磁力矩器輸出磁矩的要求也很高，為此開發了輸出磁矩在1500～2000Am²的磁力矩器產品。?

目前磁力矩器能量泄放控制電路是在主回路中各驅動管兩端分別反并聯一個二極管，當驅動回路關斷時，通過該二極管將磁力矩器的能量泄放到電源上。但是磁力矩器本體具有電感特性，當輸出磁矩小時，其電感量也??；輸出磁矩大幅增加時，其電感量也將大幅增加。目前的磁力矩器能量泄放控制電路只能應用于輸出磁矩在25～400Am²的磁力矩器產品，因為其電感量不大，在進行能量的泄放過程中，能量可以被電源和地線之間的電容吸收，而不對電源電壓造成影響。而大磁矩磁力矩器的電感量約為十幾H，最大激磁電流為幾百mA，在能量泄放時，如果仍然采用目前磁力矩器能量泄放控制電路，將會產生激磁電流對電源電壓充電的現象，導致電源電壓升高，最壞情況下可將電源電壓升高至標稱電壓值的4～5倍，使驅動電路中與電源相連的器件的工作電壓大幅升高，造成器件損壞。因此現有技術不能滿足大磁矩磁力矩器能量泄放的控制要求。?

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術不足，提出一種能夠適用于大磁矩磁力矩器能量泄放的控制電路。?

本發明的技術解決方案是：一種大磁矩磁力矩器能量泄放控制電路，包括大能量單獨泄放電路和H橋驅動電路；大能量單獨泄放電路包括二極管D5、PNP型三極管Q5、NPN型三極管Q6、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4；電源端作為大能量單獨泄放電路的輸入端同時接至二極管D5的正端和電阻R1的一端，電阻R1的另一端接至三極管Q5的基極；二極管D5的負端接至三極管Q5的發射極和電阻R2的公共端，電阻R2的另一端接至三極管Q6的集電極；三極管Q5的集電極接至電阻R3的一端，電阻R3的另一端接至電阻R4的一端，電阻R4的另一端接至三極管Q6的發射極；三極管Q6的基極接至電阻R3和電阻R4的公共端，三極管Q6的發射極和電阻R4的公共端作為泄放電路的輸出端接地；H橋驅動電路包括NPN型三極管Q1、NPN型三極管Q2、NPN型三極管Q3、NPN型三極管Q4、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4；二極管D5的負端作為H橋驅動電路的輸入端接至三極管Q1的集電極、三極管Q3的集電極、二極管D1的負端和二極管D3的負端的公共端；三極管Q1的基極、三極管Q2的基極、三極管Q3的基極、三極管Q4的基極作為H橋驅動電路另外4個輸入端，分別外接邏輯控制信號q1、邏輯控制信號q2、邏輯控制信號q3、邏輯控制信號q4；三極管Q2的發射極、三極管Q4的發射極、二極管D2的正端和二極管D4的正端同時接地線；三極管Q1的發射極、三極管Q2的集電極、二極管D1的正端和二極管D2的負端同時接至磁力矩器本體的引出端a；三極管Q3的發射極、三極管Q4的集電極、二極管D3的正端和二極管D4的負端同時接至磁力矩器本體的引出端b；H橋驅動電路正向工作時，采用H橋驅動電路進行能量泄放，邏輯控制信號q1處于脈寬調制狀態，邏輯控制信號q4處于高電平狀態，邏輯控制信號q2和邏輯控制信號q3都處于低電平狀態；H橋驅動電路負向工作時，采用H橋驅動電路進行能量泄放，邏輯控制信號q3處于脈寬調制狀態，邏輯控制信號q2處于?高電平狀態，邏輯控制信號q1和邏輯控制信號q4都處于低電平狀態；H橋驅動電路經歷過渡時段時，采用大能量單獨泄放電路進行能量泄放，邏輯控制信號q1、邏輯控制信號q2、邏輯控制信號q3和邏輯控制信號q4都處于低電平狀態；所述的過渡時段為H橋驅動電路正、負向工作轉換工作過程中所經歷的時段。?

本發明與現有技術相比具有以下優點：?

(1)本發明采用大能量單獨泄放電路，解決了大磁矩磁力矩器對電源電壓充電的問題。且該電路僅由三極管和電阻組成，電路結構簡單可靠；利用三極管的導通特性，可迅速將磁力矩器本體的能量泄放掉，適用范圍更廣，能夠滿足不同規格磁力矩器本體能量泄放的要求。?