DC／DC变换器在航天器二次电源中的应用

DC／DC变换器以其可靠性好、集成度高、体积小、效率高等特点,在航天工程二次电源系统中得到广泛应用．但是在DC／DC直流变换过程中容易引入或形成各种干扰噪声,不仅直接影响供电质量,而且影响航天器的技术性能及指标．为解决干扰问题,提高二次电源的可靠性,结合航天器实际任务,讨论分析了DC／DC变换器设计应用中的关键技术,主要包括软启动设计、滤波设计、EMC设计、可靠性设计、抗辐照设计等．综合采取上述措施后,二次电源的可靠性大大提高,浪涌电流减少至原来的1／20,输出纹波减少至原来的1／4．通过对二次电源输出电压线的传导发射测试（CE）和二次电源机箱的辐射发射测试（RE）,发现其测量值均低于标准中规定的极限值．实验结果及工程实际应用结果表叽所提出的设计方案具有良好的效果．     

DC/DC变换器中的瞬态特性分析

介绍DC/DC变换器中存在的各种瞬态特性,包括瞬态电压、瞬态电流及瞬态功率,并给出这些瞬态产生的机理.对这些瞬态要进行充分的分析及识别,确保瞬态在可控范围内,不因电路中的各种瞬态影响产品的可靠性.对DC/DC变换器中存在的瞬态特性及影响进行了分析,并给出实际测试值.     

多量程AC／DC差值测量标准

本文叙述了一种AC/DC差值测量标准,它含有一个集成电路温度传感器。仪器的主要部分(SL851)使用频率为100Hz～1MHz,电压为600mV～200V。如果外配放大器或高压量程电阻器,量程可以扩展,其下限至200mV,上限至1000V。这种新标准提高了NBS的计量能力,在频率为100Hz～20kHz,电压为5～100V范围内测量的不确定度为10ppm。预期对于60V以下、频率100kHz以内的电压,SL851的AC/DC差值仅有几个ppm。与真空热电偶相比,它还具有调节时间短及输出电平为2V而不是几个毫伏的优点。同时也设计了用蓄电池供电的电源。文中简述了SL851仪器及高压量程电阻器、前置放大器和电源。也提出了对仪器结构应考虑的一些问题,叙述了测试装置,并对试验数掘进行了讨论。     

基于Z网络的升降压DC/DC变换器

基本的非隔离型升降压电路存在由二极管反向恢复带来的短路环问题.设计了一种基于Z网络的升降压DC/DC变换器,从电路结构上避免了短路环的存在,分析了Z网络和变换器的初始态阶跃响应,并设计了预充电电路,消除了变换器启动时的电压和电流尖峰,讨论了工作在电感电流连续模式(CCM, Current Continuous Mode)下的3种开关模态并分析了其工作原理,依照效率最优原则对升压和降压模式的开关模态进行简化,从而优化了变换器的控制方法,提出了一种通过合理选择电感电流纹波系数确保变换器工作在CCM模式下的方法,给出了各元器件的设计规则,并通过仿真和实验加以验证,结果与理论分析相吻合.      

DC—XA事故析因

今年7月31日,美国垂直升降试验火箭DC—XA在进行第4次发射试验时,由于四个轮子中的第2号没伸出,火箭着陆后2秒钟倒地爆炸被毁。为此,美国成立了一个五人调查小组,组长由前宇航员,飞行控制中心的主任助理万斯·布兰德担任。     

多维驱动微型振动平台的研制

一种以压电元件为驱动器，结合柔性铰链机构的微型振动平台，通过计算机设计控制电压波形，对其进行三维振动控制。通过实验证明，该机构具有良好的波形跟踪性能，易于实现复杂控制波形，适用于微型机械的动态性能测试。     

星载开关电源的电磁干扰抑制技术

电磁干扰（EMI）抑制技术是保证航天器各功能单元正常运行互不干扰的重要技术。开关电源是航天器内电磁干扰的主要来源。基于对星载开关电源DC/DC和负载点电源POL电磁干扰特性的测试结果,提出了一种星载二次电源系统的电磁干扰抑制方案,采用高稳晶振+控制器+时钟管理芯片硬件与软件设计结合的方法,利用高稳晶振为电源模块提供稳定时钟,通过控制器实现时钟管理芯片的分频和时钟分配。系统以非同步方式上电,软件控制时钟管理芯片输出电源模块同步时钟,然后软件打开时钟同步的使能,实现星载开关电源（DC/DC和POL）开关频率的外同步,最后通过测量输出电压频谱的方法验证了电磁干扰抑制方案的有效性。     

可凝性气体对低温光学元件表面污染的测试设备

详细介绍了某些可凝性气体对低温光学元件表面污染测试设备的基本原理，基本结构及使用方法；对其主要性能进行了实验测定，并给出了系统误差分析，该设备结构简单，功能齐全,性能可靠，使用方便；测试波段从近红外直至远红外，精度优于3％，与国外同类仪器相当，可用于各类可凝性气冷凝霜层的测试研究，为进一步发展空间技术提供了有效的研究设备。     

空间大功率传输滚环技术研究发展

介绍一种适用于空间传输大功率的滚环装置研制的发展史、机械结构、工作原理和设计难点,同时对目前国外滚环的性能测试情况做了详细介绍.     

宽带SMA微波同轴匹配负载的试制 高稳定度原子钟在空间的应用与发展

简单地介绍了微波同轴匹配负载常见的几种结构型式和特点,并对影响匹配负载的主要因素进行了分析讨论,给出了宽带SMA微波同轴匹配负载的结构,以及国外两种同类负载在美国HP8409B自动网络分析仪上进行对比测试结果。测试结果表明,自行研制的SMA匹配负载,在DC—18GHz频带范围内,具有良好的电性能,其电压驻波比≤1.25。具有频带宽、驻波低、尺寸小、重量轻等特点。还介绍了一种结构新颖的宽带微波同轴匹配负载。最近几年,原子钟的长期稳定度已经进展到10~(-16)量级。这些装置在空间对于通过VLBI高精度的角度测量以及通过多普勒技术高精度的测距和测速是非常适用的。这篇文章将介绍某些正在进行和提出的应用高稳定度钟的空间科学实验以及钟在这些测量上的意义。     

双极模式PWM直流可逆调速系统

提出一种双极模式ＩＧＢＴ功率变换电路及直流调速系统，分析了ＰＷＭ可逆调速系统的组成和工作原理，探讨了集成ＰＷＭ控制器和模块驱动电路设计的有关问题，该系统已应用于２ｋＷ以上电动机的可逆调速运行。     

直流2000A大电流标准装置及检定系统

介绍了一种新建立的直流大电流标准装置及检定系统,该系统主要由直流电源、电流比例标准、标准电阻和数字电压表组成,测量范围为1A～2 000 A,2 000 A大电流源的扩展不确定度（最佳测量能力）为1×10^-4;2 000 A大电流表的扩展不确定度为5×10^-5,并对整套装置的扩展不确定度进行了全面的分析。     

交直流电压转换标准的研制

介绍了实现交直流电压有效值测量的多种方式,分析了多元热电变换器产生交直流转换差的多种原因,说明了能够输出100mV热电势的多元热电变换器的研制方法,解决了其中一系列的关键问题。其中采用热偶过渡结构降低了端部效应的影响;采用回线加热结构及适当增加热偶对数和输入电流,使输出电压得到大幅提高,降低了灵敏度引入的不确定度;将计算机作为测试过程的控制和运算的中心,进一步提高了多元热电变换器的测量准确度。比对实验的结果表明：所研制的多元热电变换器的测量不确定度在10^-6量级（k=2）。     

用一般脉宽调制器构造的变频式脉宽调制器

提出为直流变换器增加一个控制变量的概念,以弥补现行直流变换器只有一个调节变量引起的一些缺陷.本文选定的控制变量是直流变换器的运行频率f,将它与一次电源电压V联系起来,使f随V上升按预设的规律下降,以解决直流变换器以固定频率运行时这种情况下出现的许多问题,如开关管发热加剧等.实现这一设想的主要问题是将一般脉宽调制器构造成变频式脉宽调制器.现以脉宽调制器1842/3/4/5(简记为184X)和1842A/3A/4A/5A(简记为184XA)为例,给出了将它构造成变频式脉宽调制器的方法,示出了可实现的变频特性.设计了两个将一次电源电压转换为变频式脉宽调制器输入电压的线性转换电路,推导了计算这些电路中各元件参数的表达式.实验结果与设计一致.     

直流电阻仪器自动检测系统

介绍了直流电阻仪器自动检测系统的组成、测量原理和检定方法以及系统实现的功能和特点 ,并进行了测量不确定度评定     

LabVIEW在直流低电压测量中的应用

以对数字纳伏表的测试为例,详细介绍了一种运用LabVIEW编制直流低电压自动检定程序,采集测试数据并进行分析和处理的方法。重点强调了在测控系统中运用LabVIEW编程的便捷性和高效性。     

飞行控制用无刷直流电动机的优化设计

飞行控制中机电作动系统的发展是全电飞机的重要技术之一,而高速大功率密度的无刷直流电动机是其中的关键部件.为解决无刷直流电动机设计中的非线性优化问题,提出了使用遗传算法进行优化设计.为解决无刷直流电动机多目标优化问题,采用了多目标函数变量加权法,将多目标函数变成单目标函数进行优化计算.在计算中,为达到无刷直流电动机全局优化的目的,采用随机产生离散初始种群及随机交叉操作和变异操作方法.但由于采用随机交叉和变异操作,优化结果始终是发散的.为此采用优秀个体保护策略,加快了优化设计的收敛.在满足技术要求的前提下,通过计算达到了减小电机的体积重量、减小转子转动惯量及机电时间常数、提高无刷直流电动机功率密度的目的.      

钕铁硼永磁直流伺服电动机

钕铁硼永磁材料在直流伺服电动机中的应用将导致效率的提高和功率重量比的增加,并且降低了时间常数。钕铁硼永磁材料的缺点是高的温度系数和低的温度限制,但是控制微电机的温升较低,对电机的性能不会产生影响。只要在设计中采取适当的措施,高性能电机是可以制造的,在航空上有广阔的应用前景。本文研究钕铁硼永磁直流伺服电动机的设计原则和试验结果。