[发明专利]一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节方法

权利要求书

1.一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于包含：FPGA、温度传感器U2、数字电位计U3、高压电源模块U4以及多个Si-APD探测器模块，每个Si-APD探测器模块构成均完全一样，均由滑动变阻器R_adj、电阻R1、电阻R2、电容C1、星载Si-APD(硅雪崩二极管)探测器；

所述温度传感器U2用于感知星载Si-APD探测器所处的环境温度，并将感知结果输出至FPGA；FPGA与数字电位计U3相连，FPGA将获得的环境温度值换算成数字电位计U3所需配置码，通过发送所述配置码实时更改数字电位计U3输出电压的变化；高压电源模块U4

与数字电位计U3相连，伴随数字电位计U3输出电压的变化，高压电源模块U4高压输出也实时发生变化；高压电源模块U4与滑动变阻器R_adj的脚1相连，滑动变阻器R_adj的脚2用于手动调节且与电阻R1的一端相连，滑动变阻器R_adj的脚3接地,提前获得滑动变阻器R_adj的分压系数，即滑动脚2所在的位置，进而实现对高压电源模块U4输出高压的分压，其中R₂₃表示滑动变阻器R_adj的脚2与脚3之间的电阻值；其中电阻R1与电容C1构成R-C无源低通滤波，滤除所供高压的噪声，电阻R1的另外一端与电阻R2的一端及用于高压电源滤波的电容C1的一端相连；电容C1的另一端接地，电阻R2的另一端与Si-APD探测器的输出端即光电流输出端I_out相连，Si-APD探测器另一侧接地。

2.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述高压电源模块的高压输出与低压输入即数字电位计的输出电压为固定比例40:1的关系，输入低压最高为+5V。

3.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述电容C1、滑动变阻器R_adj、电阻R1、电阻R2均为耐500V高压器件。

4.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述滑动变阻器R_adj的最大阻值为2M欧姆，且功率大于0.05W。

5.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述电容C1为10nF～1000nF；为更好的实现滤波效果，C1可用多个不同容值的高耐压值电容并联替代。

6.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述电阻R1为1M欧姆，电阻R2为100M欧姆。

7.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：所述数字电位计U3工作于分压模式，从而控制高压电源模块U4的低压输入的变化，且控制数字电位计U3分压滑动头的配置码与所控制的电压为线性变化关系。

8.根据权利要求1所述的一种星载Si-APD探测器反向偏压自动调节装置，其特征在于：FPGA将获得的环境温度值换算成数字电位计U3所需配置码中，配置码与温度关系式：

其中，D为数字电位计U3的配置码，T为星载Si-APD探测器所处的环境温度，k_hv、b_hv为系数。