一种可以规避分流调节状态的S3R电源系统

考虑到卫星供电的安全性和可靠性,传统的顺序开关分流调节(Sequential Switch Shunt Regualator,S3R)电源系统在光照期大部分时间处于分流或分流调节状态,但部分科学载荷要求电源系统不能处于分流调节状态,针对这种特殊需求提出一种可以规避分流调节状态的S3R电源系统。在评估电源系统能量平衡的前提下,采用软件、硬件相结合的方法提前将相应的分流电路设置为强制分流,使得太阳能电池阵能够供给到母线的功率受到控制,从而规避分流调节状态的出现。

顺序开关分流调节电路参数设计及仿真分析

对航天器太阳电池阵三种开关分流调节技术进行了简要的介绍,并给出了三种技术的优缺点比较。对顺序开关分流调节器(S3R)进行深入的研究,计算分析了S3R的比较环节电压门限值、滞环带死区及开关管工作频率。通过仿真验证S3R在额定负载、突变负载、光照强度变化时的工作情况,并给出相应的波形,分析仿真结果表明S3R能将负载电压稳定在设计范围内,可以在大功率航天电源中发挥良好的作用。

S3R&S4R控制策略分析及仿真

给出两种分流调节方法S3R(sequential switching shunt regulator)和S4R(sequential switching shunt series regulator)的系统结构及拓扑。对S3R的调节过程进行分析,给出滞环比较环节中各参考电压的确定方法;对S4R拓扑中的负载优先原则的实现过程及各开关管的控制逻辑进行了分析。给出S3R的仿真波形,S4R在轻载下的负载总线及蓄电池充电总线仿真波形,以及重载条件下负载和蓄电池充电总线的仿真波形。仿真结果表明这两种拓扑能有效地将负载电压稳定在要求的范围内,对于S4R采用分流调节方式向蓄电池充电,有效减少充电单元的重量,降低成本,提高效率。