航天器固态功率控制技术研究

随着航天器不断向智能化和大容量方向发展，基于继电器的传统供配电控制方式已无法满足航天器对供配电系统配置管理、故障检测与诊断以及可靠性的要求，采用固态功率控制技术成为当前发展的趋势。固态功率控制器是一种由固态功率器件和智能控制电路组成的无触点开关，主要利用功率电子器件实现开关特性，集继电器的转换功能和断路器的电路保护功能于一体，一般具有过载保护和状态检测功能。通过对固态功率控制器工作原理和主要关键技术的研究，分析了航天器固态功率控制技术在高可靠、小尺寸和高智能化程度方面的优势，并对固态功率控制技术的未来发展方向进行了展望。     

一种防继电器弹跳电路在导弹时间测量中的应用

结合某型导弹时频测量装备研制，针对电磁式继电器接点通断瞬间的抖动会对其控制的电路（测试电路）产生很大影响，造成被控电路（测试电路）的工作状态不稳定；介绍了一种ISP—CPLD（ISP—In System Programmability；CPLD-Complex Programmable Logic Device）器件—MACH4系列器件，给出了开发设计流程，详细讨论了基于ISP—CPLD器件的防继电器弹跳电路的设计方法。     

航天器多继电器线圈并联电路的可靠性研究

航天器配电系统中广泛采用多继电器线圈并联电路作为平台设备和负载的供电通路开关。文章从继电器互感效应入手,对多继电器线圈并联电路在指令发出、指令结束2 种工况下的电路可靠性进行了分析,结果表明目前常用的继电器线圈并联电路存在可靠性隐患。因此,针对隐患提出了在继电器线圈前串接二极管的电路可靠性优化方案。试验结果表明,优化后的电路形式可以有效提高电路的可靠性。     

继电器电路潜通路分析的一种方法

通过继电器线包与继电器开关的串并联组合实现的电路,当测试过程出现异常动作或状态时,电路状态可能会根据当前状态与开关动作改变,出现与设计目标背离的状态,引入潜通路。本文根据继电器电路网络的电气特性,结合图论的理论设计分析模型,建立状态方程,确定电路不同初始状态下的各种响应及最终电路状态,依据最终稳态查找潜在通路,发现电路设计薄弱处,以便提高电路的安全性与可控性。     

纳秒级大功率脉冲激光二极管驱动设计

脉冲式激光雷达探测性能与激光光源发出的光脉冲有关,而 LD 驱动电路性能好坏直接决定了光脉冲的优劣.基于激光测距仪系统要求,文章选用超快速场效应管作为开关器件,建立驱动电路模型,对驱动电路设计与分析,经过多次试验,成功设计出最小脉宽为5．6ns,上升沿为2．2ns,峰值电流可达12A的脉冲电路.其中脉宽脉宽为16ns,上升沿为3ns,重频达到50KHz,驱动 LD峰值功率将近60W,成功用于激光雷达强激光光源发射部分.同时分析了影响电路的主要因素.     

运用监控手段提高继电器质量

继电器是导弹地面测试发控设备的关键器件之一.本文首先叙述提高产品可靠性的通用方法.然后,重点介绍采用监控手段进行继电器质量控制的具体过程和取得的效果.     

一种基于快速可恢复电机驱动电路的单粒子锁定防护设计方法及应用验证

随着航天器负载对功率需求的不断增大,产品设计中对电机驱动电路的可靠性提出了更高的要求,而选用一体化集成电路是电机驱动电路设计的一种成熟方案。文章针对商用现货器件MSK4351的空间应用需求,提出了一种应用快速、可恢复电机驱动电路的单粒子锁定防护设计方法,通过模拟试验验证了该防护电路能够自动探测和迅速解除单粒子锁定现象;并结合设备的在轨工况开展了器件空间应用的单粒子风险分析,结果表明器件的使用风险可接受。目前已应用的电机驱动电路在轨工作稳定,表明该防护设计方法具有一定的工程应用价值。     

航天用高效率半导体激光器驱动电源

随着航天用半导体激光器功率的增加,对其驱动电源的效率提出了更高的需求,采用传统硬开关变换方式的反激已经无法满足效率要求。针对此问题,基于高可靠性器件和反激拓扑,研究一种高效率的恒流源实现方法。反激主电路采用准谐振的工作模式,谷底开通方式使其开关损耗大幅下降。利用一个电流互感器配合简单外围电路实现电流过零检测、输出电流平均值检测以及同步整流驱动三个功能,进一步降低了辅助电路的损耗。搭建了实验样机进行效率测试。结果表明:采用此设计方案的样机在额定负载下效率可以达到92%以上。     

为了10万次运行无故障——中国航天电子技术研究院165厂继电器磨损攻关记

几十个刚做完振动试验的产品,被拆掉了外壳,"五脏六腑"显露无遗。20倍显微镜下,推动器与簧片接触部位清晰可见,个个光亮如镜,没有一点磨损。整批观察记录完,技术员终于长长地松了一口气。为了满足神舟九号飞船的需要,继电器要运行10万次无故障。每一次运行,继电器内的推动器和簧片都要产生摩擦。推动器是继电器电磁驱动系统和触簧输出系统连接的桥梁,如果在摩擦中产生磨损,磨损下来的粉末很容易导致继电器通断失效。在航天发射中,只要有一次通断失效,就极有可能造成火箭不能起飞、飞船不能入轨、甚至箭毁人亡的严重后果。     

PWM高速开关阀动态调节特性仿真研究

针对某型号发动机燃油调节器的脉宽调制(PWM)高速开关阀,通过建立高速开关阀系统动态数学模型,开展了高速开关阀调节工作过程动态压力与流量特性的仿真研究。对影响开关阀动态输出特性的相关因素进行了比较分析,结果表明:阀座通径、驱动频率与容腔体积等是影响高速开关阀动态性能的主要因素,并提出相应的改进措施。为改善高速开关阀动态调节特性、提高作动控制系统的控制精度与性能提供参考与借鉴。     

级联宽带开关和放大器的设计和实验

叙述了３ｍｍ微波辐射计接收机前端的级联宽带开关和放大器的设计与实验结果；该级联器件的噪声系数为ＮＦ≤３ｄＢ，增益Ｇ为７２ｄＢ，带宽范围为１００～１０００ＭＨｚ。开关是ＨＰ公司的ＭＧＳ－７１００８开关管，其３ｄＢ带宽为ＤＣ～３０００ＭＨｚ，放大器则用ＡＴ－４１５８６微波晶体三极管和ＩＮＡ－１０３８６集成微波放大器进行放大器的设计。对放大器的多种因素作了考虑，给出了放大器的电路结构，对级联器件在不同状态作了测试，得到三种曲线。结果表明，用于３ｍｍ双通道机载辐射成像系统时，工作稳定，成像效果良好。     

RF MEMS器件在航天领域的应用

概述近年来国内外RF MEMS器件在航天领域的部分应用及发展趋势,重点介绍了RF MEMS开关、RF MEMS移相器和RF MEMS滤波器在航天领域的应用.     

一种用于导弹测试设备的小型继电器多路转换器设计

介绍了具有内部连线式结构、可预知逻辑定时关系、资源规模庞大、I／O管脚数目丰富、可在系统上进行现场编程(ISP-In System Pmgrammability)、能有效消除竞争冒险、使用灵活方便、可靠性高的一种EPLD(Emsable PLD)器件MACH4的工作原理。给出了基于系统可编程逻辑器件MACH4构成的用于导弹测试设备的小型继电器多路转换器的设计方法。     

实物标准电阻器智能输出系统的研究

针对实物电阻器输出阻值的改变只能通过手动方式实施的问题,设计了一套智能控制系统,实现实物电阻器阻值的数字化输出。将多只四端标准电阻器以一定的排列顺序串联连接,利用四端标准电阻器的原理特点,所有串联电阻共用一对电位端,在每只电阻器的左右分别都有一个电流输出端,电流输出端线路中接入继电器控制开关,以控制继电器的开通闭合,来实现电阻器的不同组合输出。本系统经试用,性能稳定、准确度高、实时性好、适用范围广、试运行情况良好。     

基于开关技术的数控恒流源

本文重点介绍一种高效率的基于开关技术的数控恒流源。作者在线路的设计、整机工作原理、器件选择及纹波电流的抑制等方面做了详细介绍。     

可动点波束天线步进电动机细分驱动器设计

为满足可动点波束天线控制精度要求,文章设计了可变细分的步进电动机驱动器。可变细分由单片机控制,采用H型驱动桥作为功放开关器件。该驱动器具有抗干扰能力强、低频运行稳定等特点。     

电磁驱动液态金属热控系统分析

对电磁驱动液态金属热控系统进行了分析,与水工质回路的传热特性比较表明：在进行高功率密度器件散热方面,液态金属换热性能明显优于水等常规工质,在较小的流速下,可以保持较低的器件表面温度;更为重要的是,它可以采用无运动部件电磁泵驱动,具有可靠性高、振动噪声小、结构简单紧凑、功耗小、可控性强等优点。该系统不仅可解决空间高热流密度器件散热难题,而且在微小卫星、月球／行星表面探测器等主动热控制方面也有重要的应用前景。     

基于开关技术的数控恒流源

本文重点介绍一种高效率的基于开关技术的数控恒流源.作者在线路的设计、整机工作原理、器件选择及纹波电流的抑制等方面做了详细介绍.     

高压大功率多电平技术研究

介绍了一种用于高压大功率条件下的升压型三电平变换器.给出了变换器的拓扑结构,以及4种工作模态.分析了电路开关管和二极管的电压应力,讨论了开关管和二极管分别发生短路失效时的等效电路,并用实验进行了电路应用的可行性验证.分析了高压大功率升压型三电平变换器工程化实现中的关键器件选型和电路单管失效模式下性能提升等有待解决的问题.     

《航天型号电子元器件选用目录》简介

在航天科技集团公司的组织与支持下,以航天科技集团公司的型号需求为背景,航天科技、科工两大集团公司的有关专家经过近两年的时间,完成了《航天型号电子元器件选用目录》的编制与出版工作。该选用目录是在结合航天系统各型号科研、生产和使用的实际需求,以及多年来重点型号研制经验的基础上,通过对各院和生产单位的调研、收集大量资料和手册,查阅大量相关数据,经过分析、研究、筛选和压缩编制而成的国产电子元器件选用目录。该目录收录了半导体分立器件、集成电路、电连接器、继电器、电阻器、电容器、晶体器件、声表面波器件和电线电缆等9…