[发明专利]一种空心阴极触持极电源自动切换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路，更具体的说，涉及一种用于航天器电推进系统中的空心阴极触持极电源的自动切换电路。

背景技术

卫星、空间站和深空探测器等航天器使用的电推力器及等离子体发生系统中，空心阴极产生的电子是电推力器或等离子体发生系统产生等离子体的先决条件，通过空心阴极产生的电子轰击通过空心阴极的推进剂（高纯氙气等）使推进剂电离成电子和离子，这部分电子与离子再进一步轰击电推力器放电室或等离子体发生器内的推进剂（高纯氙气等）产生更大量的电子和离子，从而达到产生推力或等离子体的目的。

空心阴极主要由电子发射体、发射体加热器和触持极等部件组成，而触持极电源加载在空心阴极的触持极和发射体之间，作用是引导等离子体运动和维持发射体的放电。通常情况下，空心阴极发射体发射电子之前触持极与发射体之间需要通过较高的电压（150V或者更高）产生一个较强的电场促使发射体放电，而当发射体发射电子并将推进剂电离后触持极与发射体之间会因为等离子体放电被钳位到一个较小的电压（通常为10V左右），此时空心阴极触持极与发射体之间不再需要高压电场，而是需要一个恒流源，使空心阴极触持极与发射体之间形成一个稳定的放电电流（通常电流在100mA左右）以维持空心阴极发射体的稳定可靠放电。

目前，国内外的触持极电源通常有两种方式：一种方式是，空心阴极触持极电源由一个产生高压的恒压输出电源并联一个恒流输出电源构成。恒流输出电源为主电源，恒压输出电源为辅助电源。空心阴极发射体发射电子之前恒压输出电源工作，当空心阴极发射体发射电子之后人为手动控制恒流输出电源上电工作，停止恒压输出电源工作。此种方式的优点在于恒流输出电源的输出电流误差较小，稳定性好，缺点在于恒压输出电源与恒流输出电源的切换过渡不好控制，容易造成空心阴极稳定放电失败；方式二是，空心阴极触持极电源由一个具有较高空载输出电压的恒流电源构成，当空心阴极发射体发射电子之前电源以最大空载电压工作，当空心阴极发射体发射电子之后电源以恒流输出工作。此种方式的缺点在于电源空载输出电压与带载输出电压之比太大（达15倍以上），这会导致电源恒流输出的电流误差较大且稳定性较差。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种空心阴极触持极电源自动切换电路，该电路可自动切换触持极电源中的恒压输出电源和恒流输出电源。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种空心阴极触持极电源自动切换电路，包括连接在主电源输出端的电压识别电路，电路电源，连接在所述电路电源与地之间的信号隔离变送电路，连接在所述电路电源与地之间的施密特触发电路，辅助电源PWM控制器使能控制电路，所述电压识别电路通过信号隔离变送电路与所述施密特触发电路相连，所述施密特触发电路的输出端与辅助电源PWM控制器使能控制电路的输入端相连，所述电压识别电路检测到主电源输出端电压大于辅助电源启动阈值后，驱动所述信号隔离变送电路工作，所述信号隔离变送电路将隔离处理后的信号送入所述施密特触发电路，所述施密特触发电路对所述信号进行逻辑处理后送入所述辅助电源PWM控制器使能控制电路用以控制辅助电源PWM控制器启动。

本发明所提供的空心阴极触持极电源自动切换电路，通过识别主电源输出端电压，并将信号隔离变送和逻辑变换后，驱动所述辅助电源PWM控制器使能控制电路，从而控制辅助电源PWM控制器的启停，进而控制辅助电源的启停。本发明的空心阴极触持极电源自动切换电路，可根据主电源输出电压和切换时间自动控制辅助电源的启停，电路简单可靠。

附图说明

下面参照附图结合具体实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明空心阴极触持极电源自动切换电路第一具体实施例的电路图。

图2为本发明空心阴极触持极电源自动切换电路第二具体实施例的电路图。

具体实施例

以下通过具体实施例结合说明书附图对本发明技术方案做进一步详细的说明。