用于空间静电放电试验的放电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于空间静电放电试验的放电源装置，包括放电回路、耦合装置，控制电路和扩展接口，其中，放电回路由放电控制开关、放电线路、放电电极以及高压电源组成，放电电极和高压电源连接在放电线路上，放电线路与放电控制开关连接，放电线路通过控制电路操作放电控制开关来控制放电线路的放电操作，放电线路分别连接有耦合装置和扩展接口以通过耦合装置将产生的放电脉冲施加给被测仪器。该装置可产生一定强度的静电放电干扰，通过线缆耦合的方式进入被测仪器，检测其抗干扰能力。解决了缺乏航天试验专用静电放电源装置的问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于航天试验设备的
，具体来说涉及一种用于空间静电放电 试验的放电源装置。
技术介绍
空间环境与航天器相互作用，会在航天器表面产生电荷累计，当满足放电条件时， 静电放电随即发生，产生的静电放电会经由排布在结构上的线缆干扰航天器内部的仪器设 备。因此，需要专门的源装置来模拟空间的静电放电，检测被测仪器的抗干扰能力。因为空间环境条件下的静电放电相对复杂，与成熟的工业静电放电模型(譬如人 体模型、机器模型等)存在很大的差异，所以，按照上述模型生产和制造的静电放电源装置 不能适用。具体表现在首先，放电能量固定，与空间环境下航天器表面带电多变的情况迥 异；其次，放电波形固定，无法反映空间环境下放电的强度和持续时间；最后，放电施加的 方式也存在差异，工业现有的放电源多采用空气放电或者接触放电的方式，而空间环境下 的静电放电则通过传导耦合的方式进行。针对上述问题，设计制造了一种新的静电放电源装置。利用该装置可以产生一定 强度的静电放电干扰脉冲，通过耦合装置干扰被测仪器的线缆，检验其抗干扰能力。
技术实现思路
本技术提出了一种静电放电源装置，以解决现有工业用静电放电源装置无法 用于空间静电放电试验的问题。为了解决上述问题，本技术采用如下的技术方案—种用于空间静电放电试验的放电源装置，包括放电回路、耦合装置，控制电路和 扩展接口，其中，放电回路由放电控制开关、放电线路、放电电极以及高压电源组成，放电电 极和高压电源连接在放电线路上，放电线路串联有放电控制开关，放电线路通过控制电路 操作放电控制开关来控制放电线路的放电操作，放电线路分别连接有耦合装置和扩展接口 以通过耦合装置将产生的放电脉冲施加给被测仪器。其中，控制电路控制放电控制开关并包括手动触发功能和自动放电设置功能。其中，放电控制开关为放电专用开关。进一步地，所述放电专用开关为充电开关和放电控制开关。其中，放电电极为一对电极，一个的放电尖端为圆柱体，另一个电极的放电尖端为 圆锥体。进一步地，放电电极包含阻尼微调结构，在0mm-20mm之间调节放电间隙。进一步地，放电电极包含放电间隙标度尺，通过该标度尺读出放电间隙的实际值。其中，耦合装置的包括凹形的耦合装置底座和凹坑内的可移动夹紧件，以便夹持 耦合线缆和被干扰线缆。其中，放电线路产生的放电干扰脉冲经耦合线缆接口通过耦合线缆，与被干扰线缆通过一个可移动夹紧件夹紧，引动夹紧件固定在耦合装置底座上并可以在一定范围内移 动。其中，扩展接口扩展外接高压源和/或外接电极。进一步地，扩展接口还包括可调节的测量窗。本技术具有以下的有益效果①新型静电放电源装置，满足空间静电放电干 扰试验的要求。②放电模型可调，满足不同形式的放电需求。③仪器采用金属外壳，有效屏 蔽辐射干扰。④耦合装置夹持线缆方便。⑤自动化程度高，可设置并自动施加静电放电干 扰。附图说明图1是本技术的静电放电源装置结构图。图2是本技术的电路原理图。图3是耦合装置的结构示意图。其中，1-控制电路，2-放电控制开关，3-放电线路，4-扩展接口，5-耦合装置， 6-放电电极，7-高压电源，8-充电电阻，9-电感，10-放电电容，11-放电电阻，12-耦合线 路，13-放电继电器，14-控制驱动线路，15-充电继电器，16-耦合线缆接口，17-耦合线缆， 18-被干扰线缆，19-耦合装置底座，20-可移动夹紧件。具体实施方式以下结合附图对本技术的结构和工作原理做进一步的说明。如图1所示，本技术的用于空间静电放电试验的放电源装置，包括放电回路 3、耦合装置5，控制电路1和扩展接口 4，其中，放电回路3由放电控制开关2、放电线路3、 放电电极6以及高压电源7组成，放电电极6和高压电源7连接在放电线路3上，放电线路 3与放电控制开关2连接，放电线路3通过控制电路1操作放电控制开关2来控制放电线路 3的放电操作，放电线路3分别连接有耦合装置5和扩展接口 4以通过耦合装置5将产生 的放电脉冲施加给被测仪器。本技术的用于空间静电放电试验的放电源装置具有灵活 多变的放电模式，可根据实际分析的空间放电模型，建立对等的放电回路，产生满足需求的 放电脉冲。该装置的接口和连接方式如下控制电路1将装置使用者的操作和设置转化为 电流信号，使放电控制开关2按照预先设定的模式断开或者闭合放电线路3，完成充电和放 电的功能。在充电阶段，高压电源7与放电线路3建立连接，对放电线路3中的器件充电； 充电阶段完成后，高压电源7断开与放电线路3的连接，放电电极6建立与放电线路3的连 接，放电脉冲经由放电电极6产生，通过耦合装置5干扰被测仪器。可通过控制电路1的前 面板对放电次数、放电间隔时间参数进行设置，设置的结果通过前显示屏实施显示，具体的 数值会随着试验的操作而递减。放电次数的设置范围为1次-99次，放电时间间隔的设置 范围为10s-600s。另外，控制电路自身具备相当的抗干扰能力，仪器所产生的干扰脉冲不会 对其正常工作造成影响。进一步地，所述放电专用的放电开关为充电开关和放电开关。其主要特点是首 先、放电开关耐高压，两个开关的耐压能力大于15kV ；其次，放电开关能够有效灭弧，避免 干扰。其中，放电电极6采用铜材质，表面光洁度高，其中一个电极的放电尖端为圆柱 体，另一个电极的放电尖端为圆锥体，能够有效地解决装配误差给电极同轴性方面带来的 影响。放电电极6包含阻尼微调结构，可在0mm-20mm之间调节放电间隙。放电电极6包含 放电间隙标度尺，可通过该标度尺读出放电间隙的实际值。其中，放电线路3由分离电子元器件组成，这些电子器件固定在绝缘基板之上，有 快卸插头，方便更换。其中，扩展接口 4用于扩充仪器性能，可扩展外接高压源、外接电极。扩展接口 4 还包含一个可调节的测量窗，工作状态下可将此测量窗打开，使用示波器探头通过该测量 窗在不打开仪器外壳的情况下测量放电电流波形。其中，耦合装置5还包含与放电线路3之间的接口、线缆夹持固定件、耦合装置主 体结构等组成。耦合装置采用ABS材质，可避免放电脉冲受到金属的屏蔽和影响。图2是本技术的简化电路原理图，仪器的工作原理如下通过控制驱动线路 14使充电继电器15闭合，高压电源7经由充电电阻8、电感9对放电电容10充电，充电完 毕，断开充电继电器15，闭合放电继电器13，则放电电容10通过放电电极6、放电电阻11在 耦合线路12中形成一个调制的放电干扰脉冲。以下结合附图3对耦合装置做进一步的说明。耦合装置的主要功能是夹持耦合线缆17和被干扰线缆18，其截面图如图3所示。 放电干扰脉冲通过耦合线缆接口 16通过耦合线缆17，与被干扰线缆18通过一个可移动夹 紧件20夹紧，可引动夹紧件固定在耦合装置底座19上并可以在一定范围内移动。尽管上文对本技术的具体实施方式进行了详细的描述和说明，但应该指明的 是，我们可以对上述实施例进行各种改变和修改，但这些都不脱离本技术的精神和所 附的权利要求所记载的范围。权利要求1.一种用于空间静电放电试验的放电源装置，包括放电回路(3)、耦合装置(5)，控制 电路⑴和扩展接口 G)，其特征在于，放电回路⑶由放电控制开关O)、放电线路(3)、放 电电极(6)以及高压电源(7)组成，放本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于空间静电放电试验的放电源装置，包括放电回路（３）、耦合装置（５），控制电路（１）和扩展接口（４），其特征在于，放电回路（３）由放电控制开关（２）、放电线路（３）、放电电极（６）以及高压电源（７）组成，放电电极（６）和高压电源（７）连接在放电线路（３）上，放电线路（３）与放电控制开关（２）连接，放电线路（３）通过控制电路（１）操作放电控制开关（２）来控制放电线路（３）的放电操作，放电线路（３）分别连接有耦合装置（５）和扩展接口（４）以通过耦合装置（５）将产生的放电脉冲施加给被测仪器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志浩，刘业楠，徐炎林，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：实用新型
国别省市：11