一种基于Boost+LLC拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统的制作方法

本发明涉及先进航天器，具体涉及一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统。

背景技术：

1、现有先进航天器领域的霍尔电推进器供电系统的主要集中在局部电源的拓扑结构，及系统电源控制流程方法上，目前，现有技术中并没有霍尔电推进器供电系统针对阳极电源、阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源的最优效率拓扑结构及控制方法。且空间飞行器霍尔电推进器供电系统开关电源供电系统体积大，没有实现多路供电输出，空间飞行器霍尔电推进器供电系统的优拓扑结构效率不优化，开关电源定频工作不在效率最优点，空间飞行器霍尔电推进器供电系统及方法中的电源切换控制方法存在切换不灵活的技术问题，

技术实现思路

1、本发明提供一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统,采用阳极电源、阴极电源分开的方式输出多路电源，实现开关电源控制转换，除采取上述方案外，还可以将空间飞行器霍尔电推进器供电系统及方法按照输出电源功率等级方式划分，按照电源功率大小方式实现多路输出电源。

2、本发明所采用的技术方案是一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，包括阳极电源单元、阴极电源单元及控制单元；所述的控制单元接收阳极电源单元电流传感器和电压隔离放大器的电流、电压信号，所述的控制单元接收阴极电源单元中极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源流经电流传感器和电压隔离放大器的电流、电压信号数据；所述的控制单元对阳极电源单元，阴极电源单元中的阴极点火电源、触持电源、阴极加热电源进行使能控制，所述的控制单元信号指令控制阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源信号继电器动作状态，所述的控制单元对阴极点火电源稳压输出、触持电源稳流输出、阴极加热电源分档可控恒流输出进行控制。

3、优选的，所述的阳极电源单元，输入电压通过boost升压电路将变化的输入电压稳定在较高的输入电压值后通过阳极主功率llc拓扑电路、输出滤波电路后输出阳极直流电源，定频控制电路对输出的阳极直流电源采样后反馈至boost升压电路。

4、优选的，所述的阴极电源单元，输入电压通过boost升压电路将变化的输入电压稳定在较高的输入电压值后通过阴极主功率llc拓扑电路、3路输出滤波电路后集成输出不同规格的阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源，定频控制电路对输出的阴极点火电源/阴极启动附加电源采样后反馈至boost升压电路。。

5、优选的，所述的阴极点火电源/阴极启动附加电源根据推力器动作状态，通过控制信号端控制继电器控制稳压输出，所述的阴极点火电源/阴极启动附加电源具有稳态工作和脉冲工作两种工况。

6、优选的，所述的触持电源在阴极起弧后，由阴极点火电源切换至触持电源，通过控制信号端控制继电器工作状态。

7、优选的，所述的阴极加热电源信号由三组信号继电器控制，控制三档恒流加热状态。

8、本发明的有益效果是：本发明一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统具有的有益效果如下：⑴多路输出：空间飞行器霍尔电推进器供电系统及控制方法合理划分开关电源，将阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源集成实现多路输出；⑵效率优：通过稳定输入电压，定频控制的拓扑结构方法，实现效率最优控制；⑶体积小：通过集成工作频率较低的阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源的方法，合理利用磁性器件有效窗口面积，减少空间飞行器霍尔电推进器供电系统体积。

技术特征：

1.一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，其特征在于：包括阳极电源单元、阴极电源单元及控制单元；所述的控制单元接收阳极电源单元电流传感器和电压隔离放大器的电流、电压信号，所述的控制单元接收阴极电源单元中极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源流经电流传感器和电压隔离放大器的电流、电压信号数据；所述的控制单元对阳极电源单元，阴极电源单元中的阴极点火电源、触持电源、阴极加热电源进行使能控制，所述的控制单元信号指令控制阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源信号继电器动作状态，所述的控制单元对阴极点火电源稳压输出、触持电源稳流输出、阴极加热电源分档可控恒流输出进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，其特征在于：所述的阳极电源单元，输入电压通过boost升压电路将变化的输入电压稳定在较高的输入电压值后通过阳极主功率llc拓扑电路、输出滤波电路后输出阳极直流电源，定频控制电路对输出的阳极直流电源采样后反馈至boost升压电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，其特征在于：所述的阴极电源单元，输入电压通过boost升压电路将变化的输入电压稳定在较高的输入电压值后通过阴极主功率llc拓扑电路、3路输出滤波电路后集成输出不同规格的阴极点火电源/阴极启动附加电源、触持电源、阴极加热电源，定频控制电路对输出的阴极点火电源/阴极启动附加电源采样后反馈至boost升压电路。。

4.根据权利要求3所述的一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电供电控制系统，其特征在于：所述的阴极点火电源/阴极启动附加电源根据推力器动作状态，通过控制信号端控制继电器控制稳压输出，所述的阴极点火电源/阴极启动附加电源具有稳态工作和脉冲工作两种工况。

5.根据权利要求3所述的一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，其特征在于：所述的触持电源在阴极起弧后，由阴极点火电源切换至触持电源，通过控制信号端控制继电器工作状态。

6.根据权利要求3所述的一种基于boost+llc拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统，其特征在于：所述的阴极加热电源信号由三组信号继电器控制，控制三档恒流加热状态。

技术总结
本发明公开了基于Boost+LLC拓扑结构的霍尔电推进器供电控制系统是一种供电电压多路输出的供电控制方法，可为空间飞行器霍尔电推进系统持续稳压输出阳极工作电压，根据主推进控制单元信号指令通过控制方法切换稳压阴极点火电源/阴极启动附加电源、稳流触持电源、多档稳流阴极加热电源。通过控制稳定输入电压，定频控制的拓扑结构方法，提高空间飞行器霍尔电推进器供电系统的转换效率，合理利用有效窗口面价散热，缩减空间飞行器霍尔电推进器供电系统体积。

技术研发人员：张吉冬,贾文君,孟娜
受保护的技术使用者：沈阳航天新光集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5