[实用新型]一种星载固放电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种星载固放电源，属于星载电源设计领域。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统，按照“三步走”的发展战略，北斗卫星导航系统将于2012年前具备亚太地区区域服务能力，2020年左右，建成由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的、覆盖全球的大型航天系统。在中国第二代导航卫星系统研制中，因天线系统区域要增强或局域增强以及特殊区域的抗干扰等应用需求，采用相控阵的天线阵形式。移相固放作为天线分系统中唯一的有源部件，其功能是控制天线波束的指向，起到增强战时波束的作用。

卫星上使用的移相固放电源有很高的要求：第一，移相固放电源要在具备高可靠性的前提下，具备更高的效率，以满足低功耗的要求；第二，因为相控阵天线中需要数十台至几百台移相固放整机，对电源的需求数量很大，所以对国产化的批量生产能力提出了更高的挑战；第三，随着星上有效载荷数目的不断增多，对小体积、轻重量等提出了更高的要求。

目前的星载固放电源在效率、体积和重量等方面还比较欠缺。

(1)效率。根据资料显示，功率在小于50W的情况下，因为固定损耗所占的比例比较大，所以效率不容易达到很高，如90％。Thales Alenia的多路输出电源30W效率在80％，40W多路输出电源效率在85％；ASP为Galileo IOVSART研制的L频段固放用电源在输出20W时效率约82.5％，输出40W时效率约83.5％，导航一期引进德国TESAT公司的6W移相固放电源的效率在85％。

(2)体积和重量。国外TESAT公司同类产品的体积及重量比较如表1所示。

表1国外TESAT公司同类产品体积重量表

(3)抗辐照性能。现有星载固放电源产品由于采用单层PCB板结构，故抗辐照性能主要靠加固机壳实现。

(4)EMC实验效果不佳。由于要求小体积，以往同类产品不能附加很大的滤波器，EMC实验中CE102在开关频点处的扰动大小为88.473dBuV。

(5)批量生产和独立功能模块的单独调试有困难。加工生产过程中单个PCB板分别加工和电装，不利于提高生产效率和缩短整机调试周期，

实用新型内容

本实用新型解决的问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载固放电源，满足效率高、体积小和重量轻的要求。

本实用新型的技术解决方案是：

一种星载固放电源，包括机壳、功率PCB板、控制PCB板、板间连线、T型散热支架和板间支撑柱；

用于承载功率电路和功率器件的功率PCB板通过紧固螺钉装入机壳之中，用于承载控制电路的控制PCB板通过板间支撑柱固定于功率PCB板上方，功率PCB板与控制PCB板通过板间连线实现电信号互联，功率PCB板上的场效应管通过T型散热支架连接到机壳实现散热。

所述功率PCB板上包括输入滤波模块、功率变换模块、多路输出变压器、第一整流滤波模块、第二整流滤波模块和遥测模块；

所述控制PCB板上包括PWM控制芯片、采样反馈模块、过流保护模块、欠压保护模块、无负压保护模块、遥控开机模块和遥控关机模块；

外部输入连接到输入滤波模块，输入滤波模块的输出连接到多路输出变压器的同时，还分别通过过流保护模块和欠压保护模块连接到PWM控制芯片，多路输出变压器的两路副绕组输出通过第一整流滤波模块之后得到正负两路输出电压，正电压输出的一路同时还连接到用于分压的遥测模块之后进行遥测输出，负电压输出的一路通过无负压保护模块之后连接到PWM控制芯片，多路输出变压器的第三路副绕组的输出连接到PWM控制芯片，同时多路输出变压器的第三路副绕组的输出还通过采样反馈模块之后连接到PWM控制芯片；遥控开机指令通过遥控开机模块之后连接到PWM控制芯片，遥控关机指令通过遥控关机模块之后也连接到PWM控制芯片。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)高效率。本电源由于合理划分功率PCB板和控制PCB板的各级电路，缩短了功率电路之间大电流的走线距离，相比以往单层结构下同功率国内星载固放电源提高了效率。

(2)小型化。本实用新型综合考虑PCB板内部布局布线，合理设计大功率场效应管散热方式，通过电源单机巧妙的结构设计，通过“层叠结构”实现了电源单机的小型化，使得不同高度的元器件交错放置，有效利用空间体积实现小型化目的，使其能在采用PCB板级工艺且保证各种辅助功能不变的前提下，体积大为缩小。