提升空屯、阴极的寿命;第=、总效率提高，将现有技术中3个电源变 换器的辅助供电、开关损耗和变压器损耗等变为本发明的1个电源变换器的损耗。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例1的点火电源和触持电源融合后的点火触持电源的电路拓扑 结构图；
[0022] 图2是本发明实施例1应用在电推进上的空屯、阴极及空屯、阴极电源的结构图；
[0023] 图3是本发明实施例1的点火电源和触持电源融合前的电路拓扑结构图；
[0024] 图4是本发明实施例2的点火触持电源与加热电源融合前的电路拓扑结构图；
[0025] 图5是本发明实施例2的点火触持电源与加热电源融合中主变换器原边DC-AC逆变 融合的电路拓扑结构图；
[0026] 图6是本发明实施例2的点火触持电源与加热电源融合后的加热点火触持电源的 电路拓扑结构图；
[0027] 图7是现有技术中传统=个电源变换器及本发明实施例3与某种电推进系统空屯、 阴极点火过程中的电压电流时序波形图的对比示意图；
[0028] 图8是本发明实施例3的点火控制电路的S闭环控制结构示意图；
[0029] 图9是本发明实施例3的点火控制电路的；闭环控制PWM占空比分布示意图；
[0030] 图10是本发明实施例3的电路拓扑结构图；
[0031] 图11是本发明实施例3的点火可变斩波脉宽控制电路的电路拓扑结构图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
[0033] 实施例1:
[0034] 如图1和图6所示，本例提供一种空屯、阴极电源变换器，包括:主变压器原边电路和 主变压器副边整流滤波电路；主变压器副边整流滤波电路包含两路输出：加热电源输出和 点火触持电源输出；对主变压器副边整流滤波电路的加热电源输出电压采样形成输出电压 环闭环控制，并对加热电源输出电流和点火触持电源输出电流分别进行采样形成相应的输 出电流环闭环控制;在空屯、阴极点火成功前，触持极与基准地呈现高阻抗，加热电源的输出 电流环闭环工作，点火触持电源的输出电流环处于开环调节状态;在空屯、阴极点火瞬间，转 变为点火触持电源的输出电流环闭环工作，加热电源的输出电流环闭环不工作;在空屯、阴 极点火成功时，触持极阻抗下降，直到所述主变压器副边整流滤波电路的点火触持电源输 出电压被拉低到第二设定值W下时，则判断为空屯、阴极点火成功。所述加热电源输出为 Heate;r_out，所述点火触持电源输出为Ignito;r_Keepe;r_out。
[0035] 本例在空屯、阴极点火成功前，触持极与基准地呈现高阻抗，流过触持极的电流为 0,电流闭环不工作，电压闭环工作在第一设定值;在空屯、阴极点火成功时，触持极阻抗下 降，直到所述主变压器副边整流滤波电路的输出电压被拉低到第二设定值W下时，则判断 为空屯、阴极点火成功；当触持极阻抗进一步降低使得触持极电压降到低于触持电源最高限 制电压时，对主变压器副边整流滤波电路的输出电流进行闭环控制，使得触持电源开始工 作并限制其输出电流为设定的触持极电流值。
[0036] 本例所述第二设定值优选为第一设定值的电压值的60%;所述第一设定值优选为 300V，所述第二设定值优选为180V，所述触持电源最高限制电压优选为60V，W上运些数值 的定义都可W更具实际情况确定;所述设定的触持极电流值可W根据空屯、阴极电源的参数 要求进行预先的自定义设置。
[0037] 如图1所示，本例所述主变压器为变压器Tl,所述主变压器原边电路包括二极管 D1、二极管D2、开关管Ql和开关管Q2,所述二极管Dl的阴极和开关管Ql的漏极分别与所述电 源正极相连接，所述二极管D2的阴极和开关管Ql的源极分别与所述变压器Tl原边的一端相 连接，所述二极管Dl的阳极和开关管Q2的漏极分别与所述变压器Tl原边的另一端相连接， 所述二极管D2的阳极和开关管Q2的源极分别接地;所述主变压器副边整流滤波电路包括点 火触持电源，所述点火触持电源包括二极管D3、二极管D4、电感Ll、电容Cl和斩波开关管Q3， 所述变压器Tl副边的一端与所述二极管D3的阳极相连接，所述变压器Tl副边的另一端分别 与所述二极管D4的阳极、电容Cl的一端和地相连接，所述二极管D3的阴极和二极管D4的阴 极分别通过电感Ll连接至斩波开关管Q3的漏极，所述电容Cl的另一端与所述斩波开关管Q3 的漏极相连接，所述斩波开关管Q3的源极连接至点火触持电源的输出，所述斩波开关管Q3 的栅极连接至点火脉宽控制信号。
[0038] 本例所述电感Ll为主变压器副边整流滤波电路的输出滤波电感，即图1及其他附 图的A点为主变压器副边整流滤波电路的输出电压和输出电流采样点。本例所述二极管D2 的阴极和开关管Ql的源极分别与所述变压器Tl原边的同名端相连接，所述二极管Dl的阳极 和开关管Q2的漏极分别与所述变压器Tl原边的异名端相连接;所述变压器Tl副边的第一同 名端与所述二极管D3的阳极相连接，所述变压器Tl副边的第一异名端分别与所述二极管D4 的阳极、电容Cl的一端和地相连接。
[0039] -般用于空屯、阴极电源的加热电源、点火电源和触持电源的总输出功率均小于 200W，在此功率等级下双管正激拓扑具备原边开关管及副边整流二极管电压应力低、控制 方式简单和不需要采用单独的复位电路等优点，所W-般均采用了双管正激拓扑。本例对 点火电源和触持电源运两个电源进行融合。
[0040] 所述点火电源和触持电源均连接到空屯、阴极的触持极，运两个电源共输出端，但 点火电源的输出脉冲电压峰值要远高于触持电源的输出电压，因此在触持电源的输出增加 了高压二极管隔离，图3所示的是点火电源和触持电源禪合前的拓扑结构示意图。阴极点火 电源主拓扑在A点处对输出电压采样闭环控制产生300V恒定的直流电压，通过斩波开关管 Q3工作在脉冲宽度为8ms，周期为120ms的斩波方式，产生所需要的高压脉冲电压;所述斩波 开关管Q3为斩波开关。触持电源对输出滤波电感L3的电流进行采样闭环，调节触持电源的 输出电流，同时可通过对原边开关管的最大占空比的设置来限制B点的最大输出电压为 60V。触持电源的输出通过高压二极管D9连接到斩波开关Q3的输出，形成点火触持输出信号 (Ignito;r_Ke邱e;r_out)连接到空屯、阴极电源的触持极。在点火成功前，触持极处于高阻抗 状态，因此点火触持输出信号（Ignitor_Keeper_out)的输出电压为脉宽宽度8ms，周期 120ms，峰值电压300V，谷值电压60V的脉冲电压。在点火成功时，点火电源通过检查A点电压 低于峰值电压60% W下时，即180V即判断为空屯、阴极点火成功，此时将斩波开关管Q3置于 完全断开的状态，触持极阻抗进一步下降，当触持极电压降到低于触持电源最高限制电压 60V时，触持电源开始工作并限制其输出电流在设定的电流值，来维持空屯、阴极电源的等离 子体状态。
[0041] 基于点火电源和触持电源工作时序上的先后顺序，且在功率变换时拥有同样的功 率输入输出接口，本例首先考虑将点火电源和触持电源运两种电源禪合成一个点火触持电 源，所述点火触持电源也称点火触持变换器(convenor )，禪合演变(Derivation)过程如下 所示:如图1所示，为禪合后的点火触持电源（点火触持变换器)的电路拓扑结构，直接用该 拓扑同时实现点火和触持的功能，通过在控制方式上的设计来实现对两种电源的输出控 审IJ。对A点的电压采样形成电压闭环控制，对输出滤波电感Ll的电流进行采样形成输出电流 闭环控制，两个环路同时取小输出来控制PWM波的占空比调节。在空屯、阴极点火成功前，触 持极与基准地呈现高阻抗，流过触持极的电流为0,对输出滤波电感Ll的电流闭环不工作， 而对A点的电压闭环工作使其稳定在300V。在空屯、阴极点火成功时，触持极阻抗迅速下降，A 的电压被拉低到设定值(300V) W下而使得电压环工作在PID输出最高的状态，斩波开关Q3 的控制电路在检查到A点电压低于峰值电压60% W下（180V)时，即判断为空屯、阴极点火成 功，从而将斩波开关Q3置于长时间导通的状态，当触持极阻抗进一步降低使得流过触持极 的电流增大到触持电源的设定限流值时，对流过输出滤波电感Ll的电流进行闭环控制并调 节该电流工作在设定的触持极电流值。
[0042] 本例将点火电源和触持电源进行禪合得到点火触持电源，实现一个主变换器输 出，功率密度比现有技术提高大约一倍，同时还能够省掉现有技术中触持电源的输出连接 到空屯、阴极电源触持极上的高压二极管。
[0043] 实施例2:
[0044] 如图5所示，本例所述变压器副边整流滤波电路还包括加热电源，所述加热电源包 括二极管D5、二极管D6、电感L2和电容C2,所述变压器Tl副边的第二同名端分别与所述二极 管D6的阴极和电容C2的一端相连接，所述变压器Tl副边的第二异名端与所述二极管D5的阴 极相连接，所述二极管D5的阳极和二极管D6的阳极分别通过电感L2接地，所述电容C2的另 一端接地;将点火触持电源的输出整流部分叠加到加热电源的输出整流部分上面，所述点 火触持电源的输出整流部分和加热电路的输出整流部分采用同样的地输出回路。
[0045] 如图6所示，本例优选将所述点火触持电源的电感L1和加热电源的电感L2集成为 绕制在同一个磁忍上的禪合电感Lc。图6所示的是本例将实施例1的点火触持电源与加热电 源进一步融合后所得到的加热点火触持电源的电路拓扑结构图。
[0046] 本例所述加热电源采用与点火触持电源同样设计的双管正激型变换器，本例在实 施