霍爾推進器具有體積小、比沖高和可實現(xiàn)推力靈活調(diào)節(jié)的優(yōu)點,搭載中小功率霍爾推進器的小衛(wèi)星可執(zhí)行軌道維持和精準(zhǔn)姿態(tài)調(diào)節(jié)等任務(wù),可實現(xiàn)無拖曳控制。然而,現(xiàn)有的霍爾推進器電源處理單元陽極電源的成熟拓撲方案不適用于中小功率應(yīng)用場合。針對中小功率霍爾推進器的應(yīng)用范圍和在執(zhí)行任務(wù)時對推進性能的需求,本文研制了一種寬功率范圍、寬電壓輸出、高效率和高動態(tài)響應(yīng)的陽極電源,主要從拓撲方案的分析與研究、主電路參數(shù)的研究與設(shè)計、閉環(huán)控制性能與可靠性的分析和樣機工作性能的測試與優(yōu)化四個方面進行深入研究。針對中小功率霍爾推進器對陽極電源寬范圍輸出和高效率的要求,采用了一種有源箝位正反激拓撲陽極電源新方案。分析了該拓撲的工作原理,設(shè)計了移相全橋成熟方案的拓撲參數(shù),對二者的軟開關(guān)情況和升壓范圍進行了實驗分析和驗證。對比分析了二者在本文技術(shù)要求下的適用性和優(yōu)劣勢,確定了新方案更適合作為本文研究的陽極電源拓撲方案。為了實現(xiàn)陽極電源較寬的升壓范圍,采取了一種變換器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的實用方法。對有源箝位正反激諧振拓撲展開了詳細的穩(wěn)態(tài)分析,推導(dǎo)出穩(wěn)態(tài)工作時的電路狀態(tài)表達式,并通過實驗驗證了推導(dǎo)的正確性。推出了變換器軟開關(guān)條件和工作占... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 國外內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 霍爾推進器陽極電源的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 中小功率隔離升壓拓撲的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 正反激拓撲的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 霍爾推進器陽極電源方案研究
    2.1 引言
    2.2 陽極電源的性能要求
    2.3 有源箝位正反激諧振變換器方案
        2.3.1 正反激拓撲原理分析
        2.3.2 仿真實驗
    2.4 移相全橋變換器方案
        2.4.1 移相全橋拓撲參數(shù)設(shè)計
        2.4.2 仿真實驗
    2.5 方案對比分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 正反激變換器穩(wěn)態(tài)分析與參數(shù)設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 變換器穩(wěn)態(tài)特性研究
        3.2.1 穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)推導(dǎo)
        3.2.2 分析結(jié)果驗證
        3.2.3 軟開關(guān)條件
        3.2.4 占空比限制
    3.3 拓撲參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計
        3.3.1 變壓器參數(shù)
        3.3.2 諧振參數(shù)與開關(guān)周期
        3.3.3 箝位電容參數(shù)
        3.3.4 功率器件與參數(shù)匯總
    3.4 本章小結(jié)
第4章 變換器系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 變換器頻域分析與補償設(shè)計
        4.2.1 頻域特性分析
        4.2.2 補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
    4.3 變換器閉環(huán)性能測試
    4.4 蒙特卡洛容差分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 原理樣機實驗與分析
    5.1 引言
    5.2 樣機系統(tǒng)與測試平臺
    5.3 樣機實驗
        5.3.1 運行狀態(tài)和軟開關(guān)性能測試
        5.3.2 增益范圍和負載調(diào)整率測試
        5.3.3 效率測試
    5.4 主電路損耗計算與分析
        5.4.1 功率開關(guān)管損耗
        5.4.2 功率二極管損耗
        5.4.3 磁性元件損耗
        5.4.4 損耗分布分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：2934660