[发明专利]具有磁性元件的电源控制器结构及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有磁性元件的月球探测器电源控制器结构及其安装方法，具体是指磁性元件与月球探测器电源控制器的一体化结构设计，属于月球探测器电源控制器磁性元件的设计安装领域。

背景技术

提高电源控制器的功率密度是现今航天器电源发展的趋势，特别是在月球探测器的电源控制器设计中。相较于以往的航天器，月球探测器对电源控制器的体积、重量、热耗、力学性能等方面都提出了更高的要求。因此，在月球探测器电源控制器的设计过程中要充分考虑结构与电气性能的关系。其中，某些功能模块上的磁性元件不仅体积大，重量重，还要充分考虑其电磁干扰和发热的问题，这必然给电源控制器的整体布局和重量控制带来一定的影响。

当前，在航天器电源控制器的磁性元件的设计中，最常采用的是无外壳和电磁纯铁外壳的设计形式。无外壳的设计形式是指直接将绕好线圈的磁芯通过紧固件或环氧树脂固定在印制电路板或电源控制器的结构件上。但是这种直接固定磁性元件的方式主要应用在磁性元件相对较小，重量较轻的场合，并且这种设计形式的抗力学性能和电磁屏蔽性能较差，可能导致磁性元件在振动过程中脱落，或在工作中发热并对其周围其他元器件产生电磁干扰的情况。

而电磁纯铁外壳设计形式则是将绕好线圈的磁芯用环氧树脂固定在由电磁纯铁制成的罐子里，再将罐子通过紧固件连接在电源控制器的结构上。虽然这种固定磁性元件的方式能够很好的解决重量重、体积大的磁性元件的抗力学性能和电磁屏蔽问题，但由于电磁纯铁密度较大，且需要再次安装，必然导致电源控制器重量增加，同时还会占用其他元器件和印制电路板的位置及空间。

因此，从磁性元件的可靠性、重量以及安装布局等角度考虑，亟需提出一种优化的磁性元件与月球探测器的电源控制器整体结构的一体化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有磁性元件的电源控制器结构及其安装方法，主要针对月球探测器电源控制器设计中磁性元件的安装布局问题，既保证磁性元件的抗力学性能，并且妥善解决磁性元件的屏蔽及发热问题，又有效地降低了磁性元件的重量和安装所占用的空间。

为实现上述目的，本发明提供一种具有磁性元件的电源控制器结构，其包含：电源控制器主结构，在所述电源控制器主结构上设置一安装槽；金属磁芯，其作为磁性元件设置在所述电源控制器主结构的安装槽内，并通过在安装槽内设置环氧树脂胶接金属磁芯，使金属磁芯固定在电源控制器主结构的安装槽内；线圈盖，其覆盖设置在所述安装槽顶端，将金属磁芯密封在所述电源控制器主结构内；紧固螺钉，其穿过所述线圈盖和电源控制器主结构，将线圈盖固定在电源控制器主结构上。

所述具有磁性元件的电源控制器结构还包含一套管，其套设在所述紧固螺钉外部。

所述电源控制器主结构采用镁合金材料制成。

所述线圈盖采用环氧玻璃布层压板制成。

所述线圈盖上设置有若干转接引线，用于金属磁芯与电源控制器的印刷电路板及功率器件的连接。

所述套管采用聚酰亚胺棒制成。

本发明还提供一种具有磁性元件的电源控制器结构的安装方法，包含以下步骤：步骤1、将外部套设有套管的紧固螺钉穿过并固定在电源控制器主结构上；步骤2、将金属磁芯安装放入电源控制器主结构的安装槽内，并在安装槽内设置环氧树脂胶接金属磁芯，使得金属磁芯固定在电源控制器主结构的安装槽内；步骤3、待环氧树脂凝固后，取出紧固螺钉；步骤4、在安装槽顶端覆盖线圈盖，将金属磁芯密封在所述电源控制器主结构内；步骤5、将紧固螺钉穿过线圈盖后重新套入套管内，并穿过电源控制器主结构，将线圈盖固定在电源控制器主结构上。

本发明所提供的具有磁性元件的电源控制器结构及其安装方法，电源控制器主结构采用金属材料制成，能屏蔽磁性元件，降低对电源控制器中其他元器件的干扰，并起到总体支撑和散热的作用；同时采用环氧树脂对电源控制器主结构和金属磁芯进行胶接，保证电源控制器在正常使用条件下，两者之间的胶接强度满足使用要求；另外，采用环氧树脂、套管和线圈盖等非金材料或零件将金属磁芯固定在电源控制器主结构上，能够合理降低由于金属封闭所带来的涡流发热的情况。

综上所述，本发明具有良好的力学和温度适应性，满足月球探测器的各种环境要求。

附图说明

图1为本发明中的磁性元件与电源控制器的安装示意图。

具体实施方式

以下结合图1，详细说明本发明的一个优选实施例。