[发明专利]一种空间用激光载荷配电器限流控制电路

说明书

本发明公开了一种空间用激光载荷配电器限流控制电路，包括：电流环PI、基极电阻、保护电阻、三极管、集电极电阻、软启动电容和PWM控制芯片；电流环PI的输出端通过基极电阻与接三极管的基极连接；集电极电阻的一端接三极管的集电极，另一端接PWM控制芯片的软启动脚；三极管的发射极接地；保护电阻并联接入三极管的基极和发射极；软启动电容一端接PWM控制芯片的软启动脚，另一端接地；在限流控制阶段，PWM控制芯片处于全占空比输出状态，三极管处于深度饱和状态，通过控制三极管的开通时间来控制PWM控制芯片软启动脚的电压，进而控制PWM控制芯片的最大输出占空比，以实现限流输出。本发明实现了对卫星激光载荷配电器的限流控制。

技术领域

本发明属于空间电源技术领域，尤其涉及一种空间用激光载荷配电器限流控制电路。

背景技术

卫星激光载荷是一种新型的卫星载荷，在其载荷功放驱动器内有一大电容，激光载荷需要在短时间内释放大量能量，这会对其配电的电源造成较大的电压波动，故不能直接挂靠在平台母线上。新型的卫星激光载荷配电器应运而生，其功能为：1、对平台42V母线进行变换，为激光载荷提供适合的母线电压；2、为了不对平台母线造成太大的电流波动，配电器需要有限流输出的能力，即对载荷大电容限流充电的能力。

目前，卫星电源系统会使用S4R或S3R两种功率拓扑控制方式。下面分别介绍两种控制方式的限流充电控制原理及其优缺点。

应用S4R控制技术时，太阳阵直接连接到蓄电池端口。假设卫星电源系统有12个太阳阵，每个太阳阵有5A的输出能力。现需要对蓄电池组进行24A限流充电，那么会有4个太阳阵处于全充电状态，7个太阳阵处于全关断状态，1个太阳阵处于调制状态。通过控制调制状态太阳阵的频率或者占空比，可以将充电电流的有效值稳定在24A，充电电流的纹波是一个太阳阵的输出能力(此例中为5A)。这种限流充电的控制方式简单、易实现、充电效率高，但充电电流纹波比较大。卫星激光载荷配电器属于二次电源，无法将恒流源引入激光载荷功放驱动器，故该技术无法应用于激光载荷配电器中。

应用S3R控制技术时，太阳阵先经分流电路转换为稳定的平台母线，蓄电池组挂靠在平台母线上。电源控制器通过充电控制电路(BCR)对蓄电池进行限流或限压充电。电压环的PI输出与限流基准通过两个二极管并联作为电流环的输入，电流环的PI输出经UC1825后变换成相应的PWM波。在限流点起作用的时候，电压环完全不起作用。这种限流充电的控制方式简单，多用于平均电流控制，但充电电流纹波会比较大，并且二极管导通压降会受高低温影响而对限流点有较大影响。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种空间用激光载荷配电器限流控制电路，以实现对卫星激光载荷配电器的限流控制。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种空间用激光载荷配电器限流控制电路，包括：电流环PI、基极电阻R85、保护电阻R88、三极管V5、集电极电阻R81、软启动电容C39和PWM控制芯片；

电流环PI的输出端通过基极电阻R85与接三极管V5的基极a连接，以控制三极管的开通与关断；

集电极电阻R81的一端接三极管V5的集电极c，另一端接PWM控制芯片的软启动脚SOFT；

三极管V5的发射极b接地；

保护电阻R88并联接入三极管V5，以提高三极管V5的可靠性；其中，保护电阻R88的一端接三极管V5的基极a，另一端接三极管V5的发射极b；

软启动电容C39一端接PWM控制芯片的软启动脚SOFT，另一端接地；

其中，在限流控制阶段，PWM控制芯片处于全占空比输出状态，三极管V5处于深度饱和状态，通过控制三极管V5的开通时间来控制PWM控制芯片软启动脚SOFT的电压，进而控制PWM控制芯片的最大输出占空比，以实现限流输出。