一种隔离型并网变换器的制作方法

本发明涉及航天器电源，具体为一种隔离型并网变换器。

背景技术：

1、目前国内外绝大部分航天器均采用太阳电池阵作为能量来源。太阳电池阵输出功率通过调节生成母线，供航天器平台及有效载荷用电。

2、航天器配电分为集中、分散以及分级配电三种形式。集中配电是航天器系统只设总体一级配电器，负责整个航天器各电气设备的用电控制；分散配电是由各分系统进行各自的供电控制；分级配电是由总体主配电器负责各分系统的母线控制，各分系统配电器负责本系统的电源分配和控制。

3、传统的分散变换体制在各负载分别配置dc/dc变换器，母线与负载间无隔离措施，易产生电磁干扰；采用熔断器或限流电阻对负载设备短路保护的方式，存在一旦熔断不可恢复和限流电阻热损耗等问题，安全性和可靠性较低，因此我们提出一种隔离型并网变换器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种隔离型并网变换器，具有安全性好、变换器输出功率便于调节的优点，提高了航天器电源系统的可靠性，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种隔离型并网变换器，包括：

4、输入母线、直-交-直变换电路、s3r分流调节器、负载电容、负载；

5、所述输入母线电压经直-交-直变换电路进行二次变换，输出特性变换为与太阳电池输出类似的v-i特性，经s3r分流调节器调节，与负载电容和负载组成闭合回路；

6、所述直-交-直变换电路输入端母线相连，输出端经s3r分流调节器，与负载电容和负载相连；直-交-直变换电路包括逆变电路、变压器、整流电路、滤波电路和pwm控制电路。

7、所述s3r分流调节器内置mea控制电路，所述负载电容连接二次母线的正负端。

8、优选的，所述pwm控制电路包括pwm芯片以及用于产生混沌信号的混沌电路，该混沌电路与所述pwm芯片的晶振控制端电连接。

9、优选的，所述混沌电路包括依次电连接的负阻抗电路、回转器，该负阻抗电路经回转器阻抗变换后输出到所述pwm芯片的晶振控制端。

10、优选的，所述分流调节器包括：

11、功率回路；所述功率回路包括太阳电池阵、场效应管、以及二极管；所述太阳电池阵与场效应管的漏极和源极电连接；所述场效应管的源极接地；

12、滤波电路；所述滤波电路包括充放电电容和负载电阻；所述充放电电容和负载电阻之间组成串联回路。

13、优选的，所述分流调节器还包括：

14、主误差放大电路；所述主误差放大电路包括第一放大器；所述场效应管的漏极依次通过二极管、负载电阻的一端、第一电阻与第一放大器的比较端子电连接；所述场效应管的源极依次通过负载电阻的另一端、第二电阻与第一放大器的比较端子电连接；

15、基准电路；所述基准电路由多个电阻串联组成。

16、优选的，所述分流调节器还包括：

17、控制电路：所述控制电路包括第二放大器；所述第一放大器的输出端子通过第四电阻与第二比较器的比较端子电连接；所述第一放大器的比较端子依次通过第三电阻、第一电容与第一放大器的输出端子电连接；所述第二放大器的比较端子通过第五电阻与第二放大器的输出端子电连接；所述第二放大器的参考端子通过第六电阻与基准电路电连接；

18、欠压锁定电路；所述欠压锁定电路包括第三放大器；所述第二放大器的输出端子与第三放大器的输出端子电连接；所述第三放大器的输出端子通过第八电阻与第三放大器的比较端子电连接。

19、优选的，所述分流调节器还包括：

20、驱动电路；所述驱动电路包括第一pnp型三极管和第二pnp型三极管；所述第一pnp型三极管和第二pnp型三极管的基极均与第二放大器的输出端子、第三放大器的输出端子电连接；所述第一pnp型三极管的集电极和第二pnp型三极管的发射极均与场效应管的栅极电连接。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明采用的变压器起隔离作用，能够有效的对变压器输入端起到一个良好的过滤作用，并能隔离负载对母线的影响，具有安全性好、可靠性高的优点；

23、2.本发明的直-交-直变换电路输出特性为与太阳电池类似的v-i曲线，并采用成熟的s3r分流调节技术，便于调节输出功率，满足负载功率变化的供电需求。

技术特征：

1.一种隔离型并网变换器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述pwm控制电路包括pwm芯片以及用于产生混沌信号的混沌电路，该混沌电路与所述pwm芯片的晶振控制端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述混沌电路包括依次电连接的负阻抗电路、回转器，该负阻抗电路经回转器阻抗变换后输出到所述pwm芯片的晶振控制端。

4.根据权利要求1所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述分流调节器包括：

5.根据权利要求4所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述分流调节器还包括：

6.根据权利要求4所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述分流调节器还包括：

7.根据权利要求5或6任一所述的一种隔离型并网变换器，其特征在于：所述分流调节器还包括：

技术总结
本发明公开了一种隔离型并网变换器包括：输入母线、直‑交‑直变换电路、S3R分流调节器、负载电容、负载；输入母线电压经直‑交‑直变换电路进行二次变换，输出特性变换为与太阳电池输出类似的V‑I特性，经S3R分流调节器调节，与负载电容和负载组成闭合回路；直‑交‑直变换电路输入端母线相连，输出端经S3R分流调节器，与负载电容和负载相连；直‑交‑直变换电路包括逆变电路、变压器、整流电路、滤波电路和PWM控制电路。S3R分流调节器内置MEA控制电路，负载电容连接二次母线的正负端。本发明采用的变压器起隔离作用，能够有效的对变压器输入端起到一个良好的过滤作用，并能隔离负载对母线的影响，具有安全性好、可靠性高的优点。

技术研发人员：鲁伟,邵兰娟,李旭东,陈洪涛,李建平,张泰峰
受保护的技术使用者：中电科蓝天科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13