[发明专利]一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法和系统

权利要求书

1.一种宇航用脉冲负载电源工作模式分析方法，其特征在于，包括：

根据脉冲负载的参数信息，确定宇航用脉冲负载电源的工作模式；其中，宇航用脉冲负载电源的工作模式，包括：恒流充电工作模式、先恒流充电后恒压充电工作模式和恒压充电工作模式；当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R₁满足：R₁＝0时，宇航用脉冲负载电源的工作模式为恒流充电工作模式；当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R₁满足：时，宇航用脉冲负载电源的工作模式为先恒流充电后恒压充电工作模式；当根据脉冲负载的参数信息确定脉冲负载的负载电阻R₁满足：时，宇航用脉冲负载电源的工作模式为恒压充电工作模式；ΔU_C表示脉冲负载的负载电容C₁放电前后的压差，ΔU_C＝|U_C前-U_C后|，U_C前U_C后，U_C前表示负载电容C₁放电前的电容电压，U_C后表示负载电容C₁放电后的电容电压；V_u表示稳态时宇航用脉冲负载电源的母线电压；I_限表示宇航用脉冲负载电源的限流值；

对不同工作模式下使负载正常工作所需的宇航用脉冲负载电源的母线电压值、限流值、充电时间和充电电流进行分析，确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标和限流设计指标，包括：

当宇航用脉冲负载电源的当前工作模式为恒流充电工作模式时，有：

已知载荷端的如下信息：

R₁＝0，负载电容C₁的容值，负载电容C₁放电前后的压差ΔU_C的压差值，载荷脉冲周期T的周期值，U_C前＝每个脉冲周期开始时所需的电压值；

根据已知的载荷端信息，确定：

a、宇航用脉冲负载电源的母线电压值：

R₁＝0，则加载在负载电容C₁上的电压即为宇航用脉冲负载电源的母线电压值；

故确定宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标V_u设满足：

V_u设＝U_C前

b、限流值及充电时间：

在恒流充电时间Δt内，恒流充电电流值为I_限且与Δt满足：

Δt＜T

恒流充电结束后，充电电流变为0，无恒压充电时间；

当宇航用脉冲负载电源的当前工作模式为先恒流充电后恒压充电工作模式时，有：

已知载荷端的如下信息：

负载电容C₁的容值，负载电容C₁放电前后的压差ΔU_C的压差值，载荷脉冲周期T的周期值；其中，T＝T₁+T₂，T₁表示恒流充电时间，T₂表示恒压充电时间；

根据已知的载荷端信息，确定：

a、限流值：

取：

T₁＝0.3T～0.6T···(1)

V_u＝U_C前···(2)

根据式(1)和式(2)，通过如下式(3)和式(4)，依次计算得到宇航用脉冲负载电源的限流值I_限和脉冲周期开始时负载电容C₁上的电压V_s：

其中，ε表示母线调节时的电压超调量，V_s≤U_C前；

根据计算得到的脉冲周期开始时加载在负载电容C₁上的电压V_s，通过如下式(5)，计算得到载荷脉冲周期结束时的末期充电电流I_末：

I_末＝(V_u-V_s)/R₁···(5)

b、宇航用脉冲负载电源的母线电压值：

根据计算得到的载荷脉冲周期结束时的末期充电电流I_末，确定：

V_u设＝U_C前+R₁*I_末

c、充电时间：

通过如下式(6)，计算恒流充电时间T₁：

在恒流充电时间内，充电电流值为脉冲负载电源的限流值；

在恒压充电时间内，充电电流呈指数下降；

当宇航用脉冲负载电源的当前工作模式为恒压充电工作模式时，已知载荷端的如下信息：负载电容C₁的容值，负载电容C₁放电前后的压差ΔU_C的压差值，载荷脉冲周期T的周期值，U_C前＝每个脉冲周期开始时所需的电压值；

根据已知的载荷端信息，确定：

a、宇航用脉冲负载电源的母线电压值

通过如下式(7)，计算宇航用脉冲负载电源的母线电压设计指标V_u设：

b、限流值：

限流设计指标I_设满足：

c、充电时间：

整个载荷脉冲周期T均处于恒压充电状态。