本發(fā)明涉及空間電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高電壓寬范圍電源用的回差式順序分流調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)：

分流調(diào)節(jié)器是空間電源控制器中最主要的功率調(diào)節(jié)單元，衛(wèi)星在軌工作的電能源輸出完全依賴分流調(diào)節(jié)器的功率調(diào)節(jié)。目前我國衛(wèi)星分流器調(diào)節(jié)器的電路形式包括線性分流調(diào)節(jié)器、PWM式開關(guān)分流調(diào)節(jié)器母線以及回差式分流調(diào)節(jié)器(Bang-Bang)等3種主要形式。雖然3種分流調(diào)節(jié)器的能源調(diào)控原理相同，但每種電路控制原理相差巨大。由于每一路太陽電池陣輸出功率的限制，為了滿足電源控制器功率要求，需要多路分流調(diào)節(jié)器按順序聯(lián)合工作，以滿足功率調(diào)節(jié)要求。

每級(jí)分流器的工作性能的優(yōu)劣與其電路形式密切相關(guān)，本發(fā)明專利主要目的是解決電源控制器在光照期由分流調(diào)節(jié)器可靠啟動(dòng)的技術(shù)問題，以滿足空間電源控制器在軌故障后的恢復(fù)生存功能需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種回差式順序分流調(diào)節(jié)器。該回差式順序分流調(diào)節(jié)器增加了欠壓分流鎖定電路，保證了回差分流調(diào)節(jié)器啟動(dòng)時(shí)序情況，解決了衛(wèi)星在軌中能源中斷后的系統(tǒng)再恢復(fù)的技術(shù)問題；滿足電源控制器在軌故障恢復(fù)生存功能應(yīng)用需求。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種回差式順序分流調(diào)節(jié)器，至少包括

功率回路；所述功率回路包括太陽電池陣、場效應(yīng)管、以及二極管；所述太陽電池陣與場效應(yīng)管的漏極和源極電連接；所述場效應(yīng)管的源極接地；

濾波電路；所述濾波電路包括充放電電容和負(fù)載電阻；所述充放電電容和負(fù)載電阻之間組成串聯(lián)回路；

主誤差放大電路；所述主誤差放大電路包括第一放大器；所述場效應(yīng)管的漏極依次通過二極管、負(fù)載電阻的一端、第一電阻與第一放大器的比較端子電連接；所述場效應(yīng)管的源極依次通過負(fù)載電阻的另一端、第二電阻與第一放大器的比較端子電連接；

基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路由多個(gè)電阻串聯(lián)組成；

控制電路：所述控制電路包括第二放大器；所述第一放大器的輸出端子通過第四電阻與第二比較器的比較端子電連接；所述第一放大器的比較端子依次通過第三電阻、第一電容與第一放大器的輸出端子電連接；所述第二放大器的比較端子通過第五電阻與第二放大器的輸出端子電連接；所述第二放大器的參考端子通過第六電阻與基準(zhǔn)電路電連接；

欠壓鎖定電路；所述欠壓鎖定電路包括第三放大器；所述第二放大器的輸出端子與第三放大器的輸出端子電連接；所述第三放大器的輸出端子通過第八電阻與第三放大器的比較端子電連接；

驅(qū)動(dòng)電路；所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一PNP型三極管和第二PNP型三極管；所述第一PNP型三極管和第二PNP型三極管的基極均與第二放大器的輸出端子、第三放大器的輸出端子電連接；所述第一PNP型三極管的集電極和第二PNP型三極管的發(fā)射極均與場效應(yīng)管的柵極電連接。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中回差式分流調(diào)節(jié)器無法可靠啟動(dòng)的技術(shù)問題，以滿足電源控制器在軌故障恢復(fù)生存功能應(yīng)用需求。上述技術(shù)方案增加了欠壓分流鎖定電路，保證了回差分流調(diào)節(jié)器啟動(dòng)時(shí)序情況，解決了衛(wèi)星在軌中能源中斷后的系統(tǒng)再恢復(fù)的技術(shù)問題。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路圖；

圖2是分流器理想啟動(dòng)過程中相關(guān)控制信號(hào)波形；

圖3是無欠壓鎖定分流器過程中啟動(dòng)相關(guān)控制信號(hào)波形；

圖4是具有欠壓鎖定分流器啟動(dòng)過程中相關(guān)控制信號(hào)波形。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參閱圖1至圖4，一種回差式順序分流調(diào)節(jié)器，包括：

功率回路；所述功率回路包括太陽電池陣SAR1、場效應(yīng)管、以及二極管；所述太陽電池陣SAR1與場效應(yīng)管的漏極和源極電連接；所述場效應(yīng)管的源極接地；

濾波電路；所述濾波電路包括充放電電容和負(fù)載電阻；所述充放電電容和負(fù)載電阻之間組成串聯(lián)回路；

主誤差放大電路；所述主誤差放大電路包括第一放大器；所述場效應(yīng)管的漏極依次通過二極管、負(fù)載電阻的一端、第一電阻與第一放大器的比較端子電連接；所述場效應(yīng)管的源極依次通過負(fù)載電阻的另一端、第二電阻與第一放大器的比較端子電連接；

基準(zhǔn)電路；所述基準(zhǔn)電路由多個(gè)電阻串聯(lián)組成；

控制電路：所述控制電路包括第二放大器；所述第一放大器的輸出端子通過第四電阻與第二比較器的比較端子電連接；所述第一放大器的比較端子依次通過第三電阻、第一電容與第一放大器的輸出端子電連接；所述第二放大器的比較端子通過第五電阻與第二放大器的輸出端子電連接；所述第二放大器的參考端子通過第六電阻與基準(zhǔn)電路電連接；

欠壓鎖定電路；所述欠壓鎖定電路包括第三放大器；所述第二放大器的輸出端子與第三放大器的輸出端子電連接；所述第三放大器的輸出端子通過第八電阻與第三放大器的比較端子電連接；

驅(qū)動(dòng)電路；所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一PNP型三極管和第二PNP型三極管；所述第一PNP型三極管和第二PNP型三極管的基極均與第二放大器的輸出端子、第三放大器的輸出端子電連接；所述第一PNP型三極管的集電極和第二PNP型三極管的發(fā)射極均與場效應(yīng)管的柵極電連接。

在上述優(yōu)選實(shí)施例中，分流調(diào)節(jié)器(以下簡稱S3R)采用模塊化設(shè)計(jì)，其數(shù)量取決于衛(wèi)星的功率需求，每級(jí)S3R由功率回路1、控制電路5、欠壓鎖定電路6、驅(qū)動(dòng)電路7組成；系統(tǒng)濾波件及負(fù)載2、主誤差放大電路(以下簡稱MEA)3、每級(jí)S3R基準(zhǔn)4是控制器的公共部分，MEA根據(jù)功率輸出端的功率變化產(chǎn)生控制信號(hào)VMEA，用于控制每級(jí)的分流調(diào)節(jié)器工作。每級(jí)分流調(diào)節(jié)器的工作狀況(供電、調(diào)節(jié)、分流)取決于VMEA及VSERF信號(hào)的大小。

該電路各點(diǎn)理想的工作波形見圖2所示，當(dāng)VBUS達(dá)到調(diào)節(jié)值后VMEA開始上升，當(dāng)VMEA達(dá)到相應(yīng)分流器基準(zhǔn)后，控制電路5的回差比較器A2輸出高電平，驅(qū)動(dòng)電路7進(jìn)行放大后驅(qū)動(dòng)1-的S1開通，將太陽電池陣SAR1短路，CBUS上的VBUS電壓在負(fù)載LOAD放電的作用下開始下降，對(duì)應(yīng)的VMEA下降，當(dāng)VMEA達(dá)到下降到A2下限值后，A2輸出低電平，7-驅(qū)動(dòng)電路輸出為低，的S1關(guān)斷，太陽電池陣SAR1通過D1給 CBUS充電，VBUS電壓上升，VMEA上升，當(dāng)VMEA達(dá)到相應(yīng)分流器基準(zhǔn)后重復(fù)上述過程，以達(dá)到穩(wěn)定母線的作用。

圖2是分流器理想啟動(dòng)相關(guān)控制信號(hào)波形，但該電路工作在啟動(dòng)時(shí)會(huì)存在一個(gè)問題，即當(dāng)VBUS在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)其電壓是緩慢增加，在該過程中VREF、VSREF都存當(dāng)一個(gè)啟動(dòng)過程，在該過程中運(yùn)放A1、比較器A2、穩(wěn)壓管VD1都會(huì)存在一個(gè)啟動(dòng)時(shí)序，特別是由A1及外圍所組成的誤差放大器在啟動(dòng)過程中存在一個(gè)上沖，在整個(gè)過程中會(huì)出現(xiàn)當(dāng)VBUS在沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)而導(dǎo)致VMEA高于VSEF的情況，而導(dǎo)致A2誤導(dǎo)通，繼而使S1導(dǎo)通，該機(jī)制持續(xù)鎖定，最終導(dǎo)致VBUS輸出維持在一個(gè)穩(wěn)定的低電壓，導(dǎo)致分流器啟動(dòng)失敗。其波形見圖3所示。

為此該發(fā)明在分流調(diào)節(jié)器中增加了欠壓鎖定電路6，該電路的作用是在分流器啟動(dòng)過程中鎖定其分流功能，當(dāng)系統(tǒng)安全渡過不穩(wěn)定過程后，鎖定電路自動(dòng)開啟正常分流功能，其工作波形見圖4所示。Vlatch在t4時(shí)刻釋放鎖定，消除了t1、t2的不穩(wěn)定時(shí)刻

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。