[發明專利]一種宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統

有效

• 申請號: 202110932466.5
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113659804B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 李小春;吳家旺;金家瑤;朱誠誠;張宸;劉高鋒;張旭;武騰
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;G01R19/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

本發明公開了一種宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統，包括：恒流源功率變換前級、濾波電感L10、濾波電容C10、用電負載、采樣電阻R31、差分電流采樣電路、恒流功能控制電路和PWM控制芯片；濾波電感L10、用電負載和采樣電阻R31依次串聯后接恒流源功率變換前級；濾波電容C10與用電負載并聯設置；差分電流采樣電路采集采樣電阻R31上的電壓；差分電流采樣電路、恒流功能控制電路和PWM控制芯片依次串聯后接恒流源功率變換前級。本發明通過宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統，旨在降低宇航用電源在溫度交變環境下恒流點的漂移量，提高宇航用電源對恒流點的控制精度，保障航天器的在軌正常運行。

技術領域

本發明屬于空間電源技術領域，尤其涉及一種宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統。

背景技術

在空間電源技術領域，有大量用到配電電源恒流或恒流的功能。例如：衛星電源平臺中的充電調節器，在光照期間，充電調節器通過恒流恒壓充電的方式將太陽陣能量存儲在蓄電池組當中，充電恒壓點和充電恒流點由地面人員選擇充電檔位決定。再例如，某衛星激光載荷配電器，在其載荷功放驅動器內有一大電容，激光載荷需要在短時間內釋放大量能量，激光載荷配電器需要在充電周期內及時為載荷功放驅動器的大電容補充能量，為了不對平臺母線造成太大的電流波動，配電器需要有恒流輸出的能力，其恒流點由激光分系統提供的外部恒流信號控制。

現有的空間用恒流控制技術即為恒流控制技術，其大致原理為：1、采集母線輸出端電流的采樣信號；2、基于恒流基準和輸出電流采樣信號，通過恒流功能控制電路的運算生成相應的脈寬控制信號；3、脈寬控制信號作用于功率變換器的前級功率管，調制輸出電流的大小，達到恒流輸出的目的。宇航電源對恒流點的控制精度主要依賴于輸出電流采樣信號的精度。

目前，通用的母線輸出電流采樣電路主要有：1、鏡像電流源采樣電路，該電路將電流采樣電阻放置在母線輸出的正極，通過特性一致的三極管對管(通常為進口器件2N3810)，達到輸出電流高精度采樣的目的，該電路適用于輸出母線穩定的應用場合。2、差分電流采樣電路，該電路將電流采樣電阻放置在母線輸出回線上，差分放大電路通過電流采樣電阻上的電壓信號，形成電流采樣信號，輸出母線是否穩定不影響該電路的使用，但應用差分電流采樣電路的宇航用功率變換器在具有溫度交變的環境試驗中(熱循環試驗或熱真空試驗)存在高低溫恒流點漂移大的現象，嚴重制約了宇航高精度恒流控制的精度，甚至影響了航天器的在軌正常運行。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統，旨在降低宇航用電源在溫度交變環境下恒流點的漂移量，提高宇航用電源對恒流點的控制精度，保障航天器的在軌正常運行。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種宇航用抑制高低溫恒流點漂移量的系統，包括：恒流源功率變換前級、濾波電感L10、濾波電容C10、用電負載、采樣電阻R31、差分電流采樣電路、恒流功能控制電路和PWM控制芯片；

濾波電感L10、用電負載和采樣電阻R31依次串聯后接恒流源功率變換前級；其中，濾波電感L10的一端接恒流源功率變換前級，另一端接用電負載的一端；用電負載的另一端接采樣電阻R31的一端；采樣電阻R31的另一端接恒流源功率變換前級；

濾波電容C10與用電負載并聯設置；

差分電流采樣電路的兩個采樣端分別接在采樣電阻R31的兩端，以采集得到采樣電阻R31上的電壓，進而實現對輸出電流的采樣；

差分電流采樣電路、恒流功能控制電路和PWM控制芯片依次串聯后接恒流源功率變換前級；其中，差分電流采樣電路的輸出端接恒流功能控制電路的一端；恒流功能控制電路的另一端接PWM控制芯片的一端；PWM控制芯片的另一端接恒流源功率變換前級。