空间飞艇无线通信系统太阳能供电设计仿真

空间飞艇无线通信系统为其安全飞行提供必要数据支持,而供电设计则是制约空间飞艇的安全飞行时长。为了配合空间飞艇的长航时飞行,针对无线通信系统的持久供电问题,利用太阳能电池进行自供电设计。高转换效率是自供电设计的重要技术难点。为了提升太阳能自供电系统的转换效率,对传统的BOOST电路结构和最大功率点跟踪算法进行优化设计。采用同步BOOST电路结构降低电路功耗,并提出了高效率的自适应电导增量法。最后进行了Simulink仿真设计,以及硬件电路设计。实验结果表明,自适应自导增量法实现了快速、高效的最大功率点跟踪,硬件电路系统实现太阳能电池的能源转换。整个系统设计合理可行。

同步BOOST型开关变换器的设计

BOOST变换器广泛应用于低电压、低功耗设备。本文以电压控制型BOOST变换器为研究对象,采用PWM的控制方式,通过状态空间平均法建立相应的数学模型。根据分析系统开环传递函数的零极点,以及考虑电容的串联等效电阻情况下,设计了III型双零点-双极点补偿网络,改善系统性能,提高稳定性。并在Simulink上进行仿真设计与分析;硬件电路设计选用TI公司TPS43000型PWM控制器。结果表明:系统静态性能和动态性能得到很好的改善,验证了数学模型和控制环路设计的合理性,实现了2.5～3.5 V低电压到5 V的稳压升压。