【技术实现步骤摘要】
一种真空电弧推力器磁路驱动装置及驱动控制方法
[0001]本申请属于微电推进
，尤其涉及一种适用于微纳卫星在轨运行的真空电弧推力器磁路驱动装置及驱动控制方法。
技术介绍
[0002]上世纪60年代国外提出真空电弧理论，该理论在电推力器上应用始于上世纪末；2001年schein研制出集成电源处理单元及推力器的真空电弧电推进器。近年来随着真空电弧电推力器研究的不断深入，推力器头部电极结构由堆层结构（BLT）、环型发展到同轴型；同时推力器头部可加装电磁线圈，电磁线圈通常采用磁力线绕制在推力器头部，通电后将电能转化为磁场产生洛伦兹力作用于等离子体。产生沿轴向的磁场，使等离子体羽流发散角有效控制，降低离子损耗增加离子电流密度，提高推力器性能；离子电流与电磁场作用产生力，使阴极斑点周向运动，促进阴极材料的均匀烧蚀从而延长推力器工作寿命。磁场太大或太小不仅不会延长推力器工作寿命，反而会造成推力器寿命缩短，消耗额外的功率对供电电源造成影响。
[0003]传统技术方案是真空电弧推力器头部的电磁线圈与推力器头部串联，通过电源处理单...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种真空电弧推力器磁路驱动装置，其特征在于，包括功率组件和控制组件；功率组件包括与电源连接的恒流充电单元和DC/DC、与恒流充电单元连接的储能单元、与储能单元连接的脉冲电流单元，脉冲电流单元连接到推力器磁路的电磁线圈，电源还连接到推力器磁路的电感储能单元，电感储能单元连接推力器头部；DC/DC连接控制组件，用于将电源提供的直流供电转换后，输出隔离电源至控制组件；控制组件连接上位机、脉冲电流单元、电感储能单元、恒流充电单元，控制组件用于根据上位机的指令输出点火信号至电感储能单元、输出脉冲控制信号和脉冲开关信号至脉冲电流单元、输出充电使能信号至恒流充电单元；恒流充电单元用于根据充电使能信号将电源提供的直流供电升压并转换为恒流输出于储能单元；储能单元用于为磁路的电流驱动提供瞬时能量进行储能；脉冲电流单元用于将储能单元的输出转换为稳态电压，并根据脉冲开关信号开启或断开脉冲电流输出，并根据脉冲控制信号调整输出的脉冲电流信号以驱动磁路。2.根据权利要求1所述的真空电弧推力器磁路驱动装置，其特征在于，脉冲电流单元包括与储能单元连接的大功率DC/DC转换模块、与大功率DC/DC转换模块连接的恒流驱动模块、与恒流驱动模块连接的开关调理模块，开关调理模块连接控制组件；恒流驱动模块输出连接电磁线圈；大功率DC/DC转换模块用于将储能单元的输出转换后输出给恒流驱动模块；开关调理模块用于根据脉冲开关信号控制恒流驱动模块开启或断开脉冲电流信号，并根据脉冲控制信号使恒流驱动模块调整输出的脉冲电流信号。3.根据权利要求2所述的真空电弧推力器磁路驱动装置，其特征在于，恒流驱动模块包括脉冲恒流源一级驱动单元和脉冲恒流源二级驱动单元；脉冲恒流源一级驱动单元包括运放U1、电阻R1、电阻R2、电阻RS1、电阻RS2、MOS管Q1；脉冲恒流源二级驱动单元包括运放U2、电阻R3、电阻R4、电阻RS3、MOS管Q2；运放U1的同相输入端连接开关调理模块的输出，反相输入端连接电阻R2，运放U1的输出端连接电阻R1，电阻R1连接MOS管Q1的G极，电阻R2和电阻RS1连接MOS管Q1的S极，MOS管Q1的D极连接电阻RS2和运放U2的同相输入端；运放U2的反相输入端连接电阻R3，电阻R3连接MOS管Q2的D极和电阻RS3，电阻RS2和电阻RS3连接大功率DC/DC转换模块的输出端；运放U2的输出端连接电阻R4，电阻R4连接MOS管Q2的G极；MOS管Q2的S极连接电磁线圈后接地。4.根据权利要求2所述的真空电弧推力器磁路驱动装置，其特征在于，开关调理模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国兵，高阳，丁闻鑫，王祖全，宋俊霞，许文良，钟秀峰，宋文强，段磊强，戴居峰，王全武，刘鸿瑾，崔星，黄凤奇，
申请(专利权)人：北京轩宇空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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