[发明专利]一种星载大功率电源控制器可扩展结构平台

说明书

技术领域

本发明涉及星载电子产品结构设计技术领域，具体涉及一种星载大功率电源控制器可扩展结构平台。

背景技术

电源控制器（PCU：Power Conditioning Unit）是卫星电源系统的核心设备，其由若干个充放电调节（BCDR）模块、分流调节（S3R）模块、遥控遥测（TMTC）模块构成，起着调节太阳电池、蓄电池和负载之间功率平衡的作用。承担着为卫星提供稳定一次母线、为蓄电池提供充放电管理功能的重要任务，是卫星全寿命周期内稳定运行的重要保障。因此需要研制一种星上大功率电源控制器。

针对星上大功率电源控制器的自身特点，对星上电子设备的结构设计提出了新的要求：

1）大功率电源控制器设备体积大，重量大，因此结构设计必须能满足星上设备的力学性能指标。

2）大功率电源控制器对外输出功率6000W,自身最大热耗360W，结构设备必须能解决设备发热器件的散热问题。

3）大功率电源控制器为星上关键供配电设备，其各个功能模块内部以及功能模块之间都有很多大电流需要传输，结构设备必须能满足大电流低热耗传输的性能。

4）电源控制器内部空间非常紧张，并且有很多大质量大体积器件，结构设计必须有效的利用内部空间，实现模块内部的立体化布局。

5）结构设计能够为各个模块提供遥控遥测信号传输路径。

6）结构设计能够为独立于各个功能模块外的主误放大器(MEA)模块提供安装空间，并为MEA电路板和其余各个模块的信息传递提供路径。

7）整机必须有良好的电磁屏蔽性能，各个模块之间电信号也要彼此屏蔽。

8）充放电模块（BCDR模块）、分流调节模块（S3R）设计成标准模块，可以通过改变两种模块的数量，配置成不同功率电源控制器。

发明内容

有鉴于此，为了达到上述要求，本发明基于模块化结构设计，提供了一种星载大功率电源控制器可扩展结构平台。

一种星载大功率电源控制器可扩展结构平台，包括：多个功能模块、遥控遥测刚挠印制板、主误放大器EMA模块、整机母线汇流条、上盖板、后盖板和侧盖板；所述功能模块包括三类，分别是充放电调节模块、分流调节模块和遥控遥测模块；充放电调节模块和分流调节模块的数量根据功率设计目标选取；

每个功能模块的主体结构均为整体掏空的五面体结构，其具有前、后、顶、底四个小面和一个大侧面；各功能模块竖直放置并叠放在一起后安装侧盖板，功能模块间通过凸起的耳片相互连接；

每个功能模块底面两端具有凸耳，凸耳上设有与卫星舱板固定的安装孔；除遥控遥测模块外，每个功能模块的底面开设用于与卫星舱板固定的反穿孔；

功能模块顶部设有安装遥控遥测刚挠印制板的型腔，遥控遥测刚挠印制板通过接插件与功能模块中的电路板连接，从而将各个功能模块连接起来，用来传输遥控遥测信号；遥控遥测刚挠印制板上覆盖上盖板；

功能模块的后面设置两个型腔；上半部型腔（17）用于安装EMA模块，EMA模块由MEA印制板和MEA刚挠印制板组成，MEA印制板装在后盖板上，后盖板安装于功能模块的后方，MEA刚挠印制板安装在上半部型腔中预留的台阶面上，MEA印制板、MEA刚挠印制板和功能模块中的电路通过接插件连接，用于传输MEA模块与功能模块之间的控制信号；下半部分型腔用于安装整机母线汇流条，整机母线汇流条和各个功能模块中的内部汇流条通过压接方式连接，用来传输整机各个功能模块间的大电流；不同功能模块上所设置的三处型腔位置相同；

功能模块内部采用分层式立体化布局，功能模块的大侧面和功能模块中的印制板均可以布置器件，大侧面和印制板以器件相对的方式叠放，且两层器件中高度较大的器件彼此交错分布；大功率器件根据热耗大小，直接贴壳安装在功能模块内部，功能模块底面为散热面，器件热耗越大，靠近底面越近；功能模块内设计内部汇流条，用于传输模块内部大电流，并与整机母线汇流条连接；

功能模块的前面设有功能模块与外部连接的对外接插件。

优选地，遥控遥测刚挠印制板和MEA刚挠印制板均由挠性印制板和刚性印制板组成，挠性印制板从双层结构的刚性印制板中间穿过；刚性印制板上焊接接插件，用于与功能模块相连；相邻两刚性印制板之间挠性印制板的预留长度大于功能模块的中心间距。

优选地，一个电源控制器中至少配置两个遥控遥测模块作为主备份，且这两个遥控遥测模块布置在所有功能模块中间位置。

优选地，功能模块中设置有大电感安装盒，将大电感封装在所述大电感安装盒内部。