4NIC電源隔離與非隔離的概念

電源的隔離與非隔離，主要是針對開關(guān)電源而言，業(yè)內(nèi)比較通用的看法是：

1、隔離電源：電源的輸入回路和輸出回路之間沒有直接的電氣連接，輸入和輸出之間是絕緣的高阻態(tài)，沒有電流回路。

2、非隔離電源：輸入和輸出之間有直接的電流回路

由于衛(wèi)星、飛船等航天設(shè)備的電源母線電壓主要為100 V、42 V等低壓段，相應(yīng)的器件也主要集中在低壓等級且品類較少，不能滿足高壓輸入的要求，這對中電華星的電源工程師來說產(chǎn)生了一定的困難。為了降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力，工程師采用多電平直流變換器。隨著電平數(shù)的增加，箝位二極管和飛跨電容的數(shù)量也相應(yīng)增加，而且飛跨電容電壓的檢測和控制也變得更加復(fù)雜。因此，據(jù)中電華星電源工程師介紹，對于輸入電壓等級較高的直流變換器，輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(ISOP，input series output paralle1)型的變換器結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。

充電調(diào)節(jié)器單元

蓄電池組充電調(diào)節(jié)器由n-MOSFET與p-MOSFET組合電子開關(guān)構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)同圖3右側(cè)的電子開關(guān)。充電過程中，MOSFET驅(qū)動器輸出高電平信號，則n-MOSFET IRF3205導(dǎo)通，使p-MOSFET IRF4905的G極電壓近似為0，此時IRF4905的S極與G極間電壓為正，使IRF4905導(dǎo)通。當(dāng)蓄電池組達(dá)到滿充電壓時，微處理單元控制電子開關(guān)關(guān)斷。

皮衛(wèi)星智能電源系統(tǒng)基于“太陽能電池陣——電源控制系統(tǒng)——蓄電池組”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。電源控制系統(tǒng)作為整個電源系統(tǒng)的核心部分，主要由以下幾個部分構(gòu)成：微控制單元、一次母線電壓調(diào)節(jié)單元（即峰值功率跟蹤單元）、二次母線電壓調(diào)節(jié)單元（即放電調(diào)節(jié)單元）、充電調(diào)節(jié)單元、電壓電流信號采集單元、信號處理單元、串行通訊單元等。

電源控制系統(tǒng)的基本工作流程為：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的空間環(huán)境參數(shù)，由太陽電池陣模擬器形成電源系統(tǒng)的初始輸進(jìn)；初始輸進(jìn)經(jīng)過一次母線電壓調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)，形成與蓄電池組工作電壓相匹配的一次母線電壓7.2V～8.4V，同時完成對輸進(jìn)峰值功率的跟蹤與鎖定；供給二次母線的功率經(jīng)過二次母線調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)，分別為星上負(fù)載提供5V與3.3V兩種二次母線電壓；電壓電流信號采集單元不斷采集初始輸進(jìn)、一次母線、蓄電池組、二次母線等各關(guān)鍵節(jié)點的電壓電流信號，經(jīng)過電壓跟隨器、一階濾波電路與多路信號選通芯片，送進(jìn)微控制單元進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；微控制器根據(jù)各關(guān)鍵節(jié)點信號，經(jīng)過進(jìn)一步的處理與分析，向各級母線調(diào)節(jié)單元及充電控制單元發(fā)出控制信號，同時通過串行通訊單元向上位機傳送數(shù)據(jù)。

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