例1的基础上，通过将加热电源与点火触持电源进一步融合来提高功率密度和点火瞬间 的点火到触持的切换及对阴极过热保护的动态性能，图4至图6所示为空屯、阴极电源变换器 进一步禪合演变的过程。
[0047] 图4所示的是禪合前的点火触持电源和加热电源的变换器，从图4可W看出，双管 正激拓扑分别构成阴极点火-触持电源和阴极加热电源变换器，因有两个变换器同时工作， 所W变换器的原边DC-AC变换的功能部分能够结合在一起，如图5所示。
[0048] 图5所示的是主变换器Tl的原边结合在一起后，同时对副边整流电流进行如下变 换:将加热电源的整流二极管D5及输出滤波电感L2移到地线端，再将点火触持电源的输出 整流部分叠加到加热电源输出整流部分上面，并采用同样的地输出回路。如此，点火触持电 源的电压相对于基准地，叠加了加热电源的输出电压，即点火触持电源的输出电压(Va)与 输入电压(Vin)之比由N2:N1变为爬+N3):N1，因点火电压维持不变，所WN2降低，能够进一 步简化Tl的设计。
[0049] 图6所示的是将点火触持电源的输出滤波电感Ll和加热电源的输出滤波电感L2进 一步集成为绕制在同一个磁忍上的禪合电感Lc, Lc在图中为Lcl和Lc2。因此能够进一步提高 主变换器的功率密度，同时减小加热电源输出电流纹波W及点火输出电压随着加热电源调 整的交叉调整率，所示输出电压即图4至图6中A点电压；图6为本例提出的新的禪合了加热 电源、点火电源和触持电源的主变换器拓扑结构，进而将加热电源、点火电源和触持电源融 合为一个加热点火触持电源。
[0050] 本例在空屯、阴极点火瞬间及其之后，点火触持电源输出的脉冲高压电压击穿空屯、 阴极电源的氣气流产生等离子体，使得空屯、阴极触持极间输出阻抗迅速降低，当空屯、阴极 电源的触持极间的等离子体达到稳定状态，触持极间呈现低阻抗特性;在此过程中，空屯、阴 极电源的触持极等效阻抗迅速下降，斩波开关管Q3通过判断触持极电压迅速下降来判断点 火成功后，从而关闭脉冲型斩波方式并使斩波开关管Q3保持长通状态。
[0051] 本例所述加热点火触持电源的工作原理为:首先，空屯、阴极点火时的工作方式是： 先通过加热电源对空屯、阴极的加热电阻丝进行加热，将空屯、阴极的发射体加热到一定溫 度，使发射体产生电子。阴极点火电源接在空屯、阴极触持极两端，在发射体产生的电子后， 阴极点火电源的高压电压脉冲将流经空屯、阴极的氣气流或其它气体击穿成等离子体态，促 使空屯、阴极点火成功。在空屯、阴极点火成功瞬间，空屯、阴极触持极两端的阻抗(可W理解为 电阻值)迅速下降，引起触持极间的电压迅速下降，阴极点火电源通过实时检测该电压的迅 速下降来判断点火成功状态，并在点火成功后关闭其输出，防止阴极点火电源输出功率过 大而烧毁。阴极触持电源通过高压二极管D9也加在空屯、阴极的触持极两端，在阴极点火电 源关闭的瞬间为空屯、阴极的触持极提供限制的输出电流，来维持空屯、阴极的等离子体状 态。
[0052] 本例所述空屯、阴极的电源在现有技术中本均采用=个电源进行供电。本例基于运 =款阴极电源输出共基准地，W及上述空屯、阴极点火前后=个电源工作时序上的特点，将 阴极加热电源、点火电源和触持电源禪合成一个加热点火触持电源，进而提供所述加热点 火触持电源对应的空屯、阴极电源变换器，能够同时实现为空屯、阴极进行加热、点火W及触 持的功能。本例通过对开关管Ql和开关管Q2的PWM的占空比大小的调节W及斩波开关Q3的 通断逻辑控制来实现对=种电源输出的调节。
[0053] 其工作原理为：点火成功前，加热电源的输出电流环工作，通过指令控制加热电流 环闭环参考基准Iset_h来调节加热电流值，此时占空比工作在加热闭环调节的范围[03， Dmax]，用于点火高压斩波的高压输出（图6中A点）处于开环不调节状态，此时通过变压器应 比（N2:N1)、输出假负载RD(dummy load)的设计来确保A点电压值的波动范围。点火成功瞬 间及之后，点火触持电源输出（I gn i torjfe epe;r_ou t)的脉冲高压电压击穿空屯、阴极的氣气 流产生等离子体，使得空屯、阴极触持极间输出阻抗迅速降低，当空屯、阴极的触持极间的等 离子体达到稳定状态，触持极间呈现低阻抗特性。在此过程中，点火可变斩波脉宽控制电路 通过判断触持极电压迅速下降来判断点火成功后，从而关闭脉冲型斩波方式并使斩波开关 Q3保持长通状态。点火触持电源输出（Ignito;r_Keepe;r_out)支路输出迅速闭环限流输出， 触持电流环闭环工作在限流状态来维持空屯、阴极的等离子体状态，此时占空比工作在触持 电流闭环调节的范围[Di，化]，加热电流环处于开环工作状态，加热电流的功率相比点火前 设定的值已经大大降低。
[0054] 本例在实施例1的基础上，还将加热电源、点火电源和触持电源进行禪合得到一个 同时具备加热电源、点火电源和触持电源的主变换器，相比现有技术中通过=个变换器来 实现的方式，本例带来的好处是:一、功率密度同比提高3倍;二、供电动态响应提高，可显著 提升空屯、阴极电源的寿命，在阴极加热点火成功瞬间，马上降低对加热器加热的功耗，并限 制流过触持极的电流，能够很好地保护空屯、阴极，W提升空屯、阴极电源的寿命;第=、总效 率提高，将现有技术中3个变换器的辅助供电、开关损耗和变压器损耗等变为本例的I个主 变换器的损耗。
[0化5] 实施例3:
[0056] 本例还提供一种空屯、阴极电源的控制系统，包括了如实施例1或实施例2所述的空 屯、阴极电源变换器，并包括点火控制电路1、采样电路2和点火可变斩波脉宽控制电路;主变 压器原边电路与所述点火控制电路1相连接，所述点火控制电路1通过采样电路2与所述主 变压器副边整流滤波电路相连接，所述点火可变斩波脉宽控制电路与所述主变压器副边整 流滤波电路相连接。优选的，所述点火可变斩波脉宽控制电路与所述主变压器副边整流滤 波电路及斩波开关相连接。
[0057] 如图10所示，本例所述采样电路包括第一电流传感器、第二电流传感器、采样电阻 Rsi和采样电阻Rs2,所述采样电阻Rsi和采样电阻Rs2顺序与所述空屯、阴极电源变换器的禪合 电感进行串联，加热电源输出电流的回线接在采样电阻化1和采样电阻化2之间，点火触持电 源输出电流的回线接在地线上;所述采样电阻化1的两端分别通过第一电流传感器连接至所 述点火控制电路上，所述采样电阻化2的两端分别通过第二电流传感器连接至所述点火控制 电路上。在图10中，第一电流传感器和第二电流传感器均为化rrent sensor。本例所述空屯、 阴极电源变换器采用如下时序工作：
[0058] 处于空屯、阴极点火成功前，主变换器由加热输出电流环进行闭环调节，加热输出 电压随加热电阻丝阻值的变化而变化，点火触持极的输出处于开环调节状态，通过脉冲型 电压构成点火脉宽控制信号的输出，连接到空屯、阴极的触持极上；
[0059] 点火过程进行中，在脉宽峰值处点着火，点火触持极因空屯、阴极电源的阻抗降低 而使得输出电压降低，输出电流升高，主变换器的闭环调节由加热输出电流环转为点火触 持极的限流环闭环调节状态，主变压器副边整流滤波电路的输出端在判断点火成功后维持 直通状态；加热电源的输出支路处于开环调节状态，因用于点火触持极的限流环闭环调节 P丽波的占空比相对之前的加热电源的电流闭环调节变小，加热电源的输出支路的输出电 压降低，输出电流降低，进而减小了加热电源的输出功率；
[0060] 完成空屯、阴极电源点火过程，降低加热电源的输出功率；
[0061] 断开加热电源输出到空屯、阴极加热器的配电开关，关闭对空屯、阴极电源的加热输 出部分。
[0062] 图7所示的是现有技术中的=个电源变换器W及本例提出的空屯、阴极电源变换器 在空屯、阴极点火过程中的电压电流时序波形图。
[0063] 在现有技术中的=个电源变换器中，=个电源的工作时序为：
[0064] 0~ti:处于空屯、阴极点火成功前，加热电源输出电流Ih为Ii,输出电压Vh随加热电 阻丝阻值的变化而变化，设为Vi;点火电源变换器输出电压Va为V2,即图3的A点的输出电压 为V2,电流为0;触持电源变换器工作在开环调节状态，其输出电压VB(fig. 2(a)中B点)为V3， 输出电流为0;点火电源变换器的斩波开关管Q3(斩波开关管）与触持电源变换器通过二极 管D9连接到一起，构成Ignito;r_Keepe;r_out输出，连接到空屯、阴极的触持极上。空屯、阴极的 触持极电压Vik为脉冲型电压，峰值为V2，谷值为V3，此处忽略化的导通压降，电流Iik为0。
[0065] ti~t2:点火过程进行中，加热电源的输出电流Ih维持恒定；点火电源变换器的输 出电压Va由V2降低，输出电流Ia由0增大，在判断点火成功后，斩波开关管Q3关断，点火电源 变换器的输出电压Va恢复到V2,输出电流Ia恢复到0;触持电源变换器的输出电压Vb由V3下降 到V4,输出电流Ib由0增大到13;空屯、阴极的触持极电压Vik由之前的脉冲型电压(峰值为V2， 谷值为V3)降为V4(此处忽略二极管化的导通压降），电流Ii抽0上升到13。
[0066] t2~t3:电推进控制系统通过遥测数据判断空屯、阴极点火完成过程。在此过程期 间，加热电源的输出功率依然维持不变，加上点火成功后的空屯、阴极的自热效应，空屯、阴极 的溫度将大大提高，该过程累积的总时间越长，空屯、阴极的有效使用寿命将越低。
[0067] t3~^:电推进控制系统发出指令关闭S个电源的输出。不同的电推进系统对此 处的要求不一样，霍尔类电推进因有阳极电源的作用，触持电