[发明专利]一种高压点火和恒流输出复合模块及中和器

说明书

本申请提供一种高压点火和恒流输出复合模块及中和器，复合模块包括具有恒流输入端和恒流输出端的恒流输出电路，具有倍压输入端和倍压输出端的倍压输出电路，倍压输入端连接于恒流输入端，复合模块输出端连接于恒流输出端，且复合模块输出端连接于倍压输出端；连接于复合模块输出端和回程端之间的稳压点火电容，设置于复合模块输出端和倍压输出端之间的分压电阻；中和器包括控制电路、输入电路以及高压点火和恒流输出复合模块；本申请的高压点火和恒流输出复合模块及中和器，通过将恒流输出电路和倍压输出电路整合到一个电路中，实现恒流输出和倍压输出功能，简化控制逻辑，提高电源功率密度。

技术领域

本发明涉及一种高压点火和恒流输出复合模块及中和器。

背景技术

电火箭是一种能量转换装置。它利用电能将工质离化并加速而产生推力，具有比冲高和寿命长的特点。电火箭广泛运用于空间飞行器轨道变动、卫星的位置保持和姿态控制等领域。按照加速机理不同，电火箭可分为离子推力器、电磁推力器和电热推力器三类。中和器作为离子推力器内部主要组件，主要具有高压点火功能和恒流输出功能。

离子推力器电源通常由正高压、负高压和中和器组成，离子推力器组成如附图1所示。中和器作为离子推力器关键部件，起到高压点火和恒流输出两个功能。中和器运行逻辑如附图2所示。

首先通过发送指令1设定恒流参考值1，中和器恒流输出进行加热。加热完成后关闭指令1，发送指令2进行点火，同时设定恒流参考值2。

点火成功，中和器以恒流参考值2恒流输出进行工作；点火失败，关闭指令2，重复发送指令1。

传统中和器的点火功能和恒流输出功能采用不同的电路进行实现，如图3所示，控制电路复杂，体积较大，可靠性低，导致宇航电源的功率密度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压点火和恒流输出复合模块及中和器，具有结构紧凑、功率密度高的优点。

为实现上述目的，本发明提供一种高压点火和恒流输出复合模块及中和器，高压点火和恒流输出复合输出包括复合模块输出端和回程端，其中，所述复合模块包含：

恒流输出电路，所述恒流输出电路包括恒流输入端和恒流输出端，所述恒流输出端连接于所述复合模块输出端；

倍压输出电路，所述倍压输出电路包括倍压输入端和倍压输出端，所述倍压输入端连接于所述恒流输入端；

稳压点火电容，所述稳压点火电容的两端连接于所述复合模块输出端和所述回程端；

分压电阻，所述分压电阻设置于所述复合模块输出端和所述倍压输出端之间。

在本方案中，通过设置并联设置的恒流输出电路和倍压输出电路，使得复合模块同时具备恒流输出功能和倍压输出功能，一个模块即实现了恒流输出加热以及高压点火，缩小了电路体积，提高宇航电源的功率密度。

较佳地，所述复合模块还包括隔离元件，所述隔离元件设置于所述恒流输出端和所述复合模块输出端之间。

在本方案中，通过在恒流输出端和复合模块输出端之间设置隔离元件，避免倍压输出电路的输出对恒流输出电路产生影响。

较佳地，所述隔离元件为二极管，所述二极管的阳极连接于所述恒流输出端，所述二极管的阴极连接于所述复合模块输出端。

在本方案中，选用二极管作为隔离元件，成本低廉，可靠性高，选购方便。

较佳地，所述恒流输出电路包括整流二极管和整流电容，所述整流电容设置于所述恒流输出端和所述回程端之间，所述整流二极管设置于所述恒流输入端和所述恒流输出端之间。

较佳地，所述分压电阻的电阻值与所述复合模块输出端接入的负载阻值之比大于一千。