[发明专利]一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源

权利要求书

1.一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，包括：

电源输入端，用于与飞行器的蓄电池的输出端连接；

电源输出端，所述电源输出端的正极用于与飞行器的等离子体发生器的阳极连接，所述电源输出端的负极用于与所述等离子体发生器的阴极连接；

多个并联的斩波升降压整流电路，所述斩波升降压整流电路的输入端与所述电源输入端连接；

滤波电感，所述滤波电感的第一端与所述斩波升降压整流电路的输出端正极连接，所述滤波电感的第二端与所述电源输出端的正极连接；

耦合变压器，所述耦合变压器的副边绕组耦接在所述斩波升降压整流电路的输出端负极和所述电源输出端的负极连接之间；

引弧单元，所述引弧单元的输入端与所述电源输入端连接，所述引弧单元的输出端耦接至所述耦合变压器的原边绕组；

电流传感器，所述电流传感器耦接在所述耦合变压器的副边绕组和所述斩波升降压整流电路的输出端负极之间；

控制单元，所述控制单元的电流信号输入端与所述电流传感器的输出端连接，所述控制单元的PWM脉冲信号输出端的数量与斩波升降压整流电路的数量相同，各PWM脉冲信号输出端与各斩波升降压整流电路的控制端分别一一对应连接，所述控制单元的引弧控制信号输出端与所述引弧单元的控制端连接；

其中，所述控制单元用于在接收到点火指令后输出引弧点火信号给所述引弧单元，以便所述引弧单元输出交流引弧脉冲；所述控制单元还用于在所述电流传感器检测到弧电流时输出引弧关闭信号给所述引弧单元，以便所述引弧单元停止输出交流引弧脉冲；所述控制单元还用于输出多个依次相移同电角度的PWM信号给所述多个并联的斩波升降压整流电路，以便所述斩波升降压整流电路输出直流脉冲。

2.根据权利要求1所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述等离子体电源还包括限流电感，所述限流电感耦接在所述滤波电感的第二端和所述等离子体发生器的阳极之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述等离子体电源还包括假负载，所述假负载耦接在所述滤波电感的第二端和斩波升降压整流电路的输出端负极之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述等离子体电源还包括引弧保护单元，所述引弧保护单元耦接在滤波电感的第二端和斩波升降压整流电路的输出端负极之间。

5.根据权利要求1所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述斩波升降压整流电路包括直流支撑电容、充放电电容、隔离二极管、续流二极管、充电储能电感、场效应开关管、输入端正极、输入端负极、输出端正极和输出端负极，所述输入端负极与输出端负极连接，所述场效应开关管的栅极与控制单元的PWM脉冲信号输出端连接，所述场效应开关管的漏极与输入端正极连接，所述场效应开关管的源极经充放电电容与隔离二极管的阳极连接，所述隔离二极管的阴极与输出端正极连接，所述直流支撑电容的第一端与输入端正极连接，所述直流支撑电容的第二端与输入端负极连接，所述充电储能电感的第一端与场效应管的源极连接，所述充电储能电感的第二端与输入端负极连接，所述续流二极管的阳极与输入端负极连接，所述续流二极管的阴极与隔离二极管的阳极连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述场效应开关管为SIC型MOSFET功率模块。

7.根据权利要求1所述的一种基于航天航空飞行器空中变轨推射等离子体电源，其特征在于，所述等离子体电源还包括第三电容和第四电容，所述第三电容耦接在滤波电感的第一端和斩波升降压整流电路的输出端负极之间，所述第四电容耦接在滤波电感的第二端和斩波升降压整流电路的输出端负极之间。