[发明专利]一种空间太阳电池旁路二极管测试装置

说明书

本发明公开了一种空间太阳电池旁路二极管测试装置，属于空间电源技术领域，包括波形生成器；功率拓扑电路对被测空间太阳电池旁路二极管施加正向脉冲恒流源、反向电压以及正反向电压功率波形连续且符合标准条件脉宽时间的测试波形；逻辑控制电路接受参考电位为0电位到正电位，且脉宽时间可变的脉宽发生电路产生的信号，通过晶体管及外围电阻组成的逻辑控制，驱动功率拓扑电路，实现太阳电池旁路二极管测试所需的功率波形；去阻尼网络；功率拓扑电路通过逻辑控制电路、去阻尼网络与波形生成器连接。本发明满足ECSS标准测试波形，同时脉宽时间值可调，正向脉冲恒流幅值可调，反向电压值可调，正反电压过渡阶段连续。

技术领域

本发明属于空间电源技术领域，具体涉及一种空间太阳电池旁路二极管测试装置。

背景技术

目前，空间飞行器和卫星电源系统普遍采用太阳电池阵作为发电单元，太阳电池种类繁多，有单结电池、三结电池及多节电池，材料有硅电池、砷化镓电池等，不同类型电池配备的旁路二极管规格会有不同，导致空间太阳电池旁路二极管的正向电流I_FW和反向耐压V_REV值等测试条件不同。为了提高空间太阳电池旁路二极管的可靠性，欧洲航天标准合作组织(ECSS)制定了空间太阳电池旁路二极管的考核标准，如附图1所示。正向导通电流具有脉冲恒流特性，反向电压与正向脉冲恒流衔接光滑，不能断续。随着我国科技的进步，综合国力的增强，我国光伏行业有了突飞猛进的进步，尤其空间太阳电池开始出口国外，空间太阳电池旁路二极管作为每个太阳电池单元并联的必备器件用于保护太阳电池，可靠性与太阳电池片一样高和应用数量一样多。为了达到欧洲等国外标准，需要按照国外标准对空间太阳电池旁路二极管进行测试，国内空间太阳电池旁路二极管研制单位尚无此测试设备，国内济半所等传统军品二极管研制单位，对其普通二极管只进行正向恒定电流老化和反向电压测试，但是两项测试都是独立进行且使用设备庞大，昂贵，不可以直接用于空间太阳电池旁路二极管的测试应用。而普通的信号发生器可以输出正负压波形，但是驱动能力都是毫安量级，不满足正向脉冲恒流且几安培要求。

发明内容

本发明提供一种空间太阳电池旁路二极管测试装置，满足ECSS标准测试波形，同时脉宽时间值可调，正向脉冲恒流幅值可调，反向电压值可调，正反电压过渡阶段连续，装置拓扑简单可靠，可扩展至多路测试。通过该方案扩展，可增加其它信号指示和信号遥测等功能，满足智能化和人机界面交互化功能。

本发明的第一目的是提供一种空间太阳电池旁路二极管测试装置，包括：

波形生成器；

功率拓扑电路，对被测空间太阳电池旁路二极管施加正向脉冲恒流源I_FW、反向电压V_REV以及正反向电压功率波形连续且符合标准条件脉宽时间的测试波形；

逻辑控制电路，接受参考电位为0电位到正电位，且脉宽时间可变的脉宽发生电路产生的信号，通过晶体管及外围电阻组成的逻辑控制，驱动功率拓扑电路中的MOS管，实现太阳电池旁路二极管测试所需的功率波形；

由网络电阻和网络电容组成的去阻尼网络；其中：

所述功率拓扑电路通过逻辑控制电路、去阻尼网络与波形生成器连接。

优选地，所述正向脉冲恒流源I_FW的范围是0～50A；所述反向电压V_REV的范围是0～20V。

优选地，所述功率拓扑电路由第一电源、第二电源、P-MOS管、N-MOS管、熔断器、第一限流电阻及第二限流电阻组成，所述第一电源的负极与第二电源的正极连接；所述空间太阳电池旁路二极管的阴极通过熔断器分别与第一电源的正极、第二电源的负极连接；所述空间太阳电池旁路二极管的阳极通过第一限流电阻与P-MOS管的D极连接，所述第二电源的正极与P-MOS管的S极连接，所述空间太阳电池旁路二极管的阳极通过第二限流电阻与N-MOS管的D极连接，所述第一电源的负极与N-MOS管的S极连接。