[发明专利]绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路及供电方法

说明书

绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路及供电方法，涉及一种用于对绳系卫星空心阴极进行供电的集成电源电路结构，本发明为解决了现有的空心阴极的点火通常由点火电源、加热电源和阳极电源组成，由于三个电源的体积较大导致整个电源系统质量过重及系统结构复杂，从而降低阴极点火可靠性的问题。本发明通过外接同一个42V直流电源，将空心阴极的供电回路由多个供电电源缩减到一个电源供电，极大减轻了空心阴极供电回路的质量和体积，简化了空心阴极供电回路的复杂度，提高了空心阴极点火的可靠性。本发明主要用于对空心阴极进行供电。

技术领域

本发明涉及一种用于对绳系卫星空心阴极进行供电的集成电源电路结构。

背景技术

空心阴极是等离子体接触器的核心部件。等离子体接触器是用来控制飞行器的空间电位的，主要包括空心阴极、电源和储供。绳系卫星需要电流范围0～15A的空心阴极做电位控制器，而电源和储供单元单独工作，在这样的背景需求下，研制一款空心阴极和电源系统一体化的装置显得尤为重要。

而空间电推进使用的电源对功率密度、效率和动态响应速度要求较高，现有的空心阴极的点火通常由点火电源、加热电源和阳极电源组成，由于各电源的体积较大导致整个电源系统质量过重，并且由于体积大导致整个电源系统结构复杂，也降低了系统的可靠性，因此，以上问题亟需解决，亟需提供一种结构简单，体积小的空心阴极供电回路。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的空心阴极的点火通常由点火电源、加热电源和阳极电源组成，由于三个电源的体积较大导致整个电源系统质量过重及系统结构复杂，从而降低阴极点火可靠性的问题。本发明提供了绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路及供电方法。

并提供了绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路的以下几种具体结构：

第一种结构：

绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路，所述集成供电电源电路用于对空心阴极和阳极板进行供电，集成供电电源电路包括42V直流电源、点火模块、加热模块和阳极模块；

42V直流电源用于给点火模块、加热模块和阳极模块进行供电，且42V直流电源的正极同时与点火模块、加热模块和阳极模块的供电输入端连接，42V直流电源的负极与空心阴极的阴极管连接；

点火模块的供电输出端与空心阴极的触持极连接；

加热模块的供电输出端与空心阴极的加热器的供电端连接；

阳极模块的供电输出端与阳极板连接；

点火模块和阳极模块，均用于对42V直流电源输出的42V直流电进行升压转换，且点火模块用于将42V直流电升压至100V，阳极模块用于将42V直流电升压至50V；

加热模块，用于对42V直流电源输出的42V直流电进行降压转换，且将42V直流电降压至20V。

优选的是，点火模块、加热模块和阳极模块集成在同一块电路板上。

优选的是，点火模块采用推挽升压拓扑结构、反激拓扑结构或半桥拓扑结构的电路实现；

阳极模块采用boost拓扑结构的电路实现；

加热模块采用降压拓扑结构的电路实现。

第二种结构：

绳系卫星空心阴极的集成供电电源电路，所述集成供电电源电路用于对空心阴极和阳极板进行供电，集成供电电源电路包括42V直流电源、点火模块、加热-阳极模块和继电器；

42V直流电源用于给点火模块和加热-阳极模块进行供电，且42V直流电源的正极同时与点火模块和加热-阳极模块的供电输入端连接，42V直流电源的负极与空心阴极的阴极管连接；

点火模块的供电输出端与空心阴极的触持极连接；