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上海空間電源研究所著著

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發表於2024-11-10

商品介绍

店鋪：智博天恒圖書專營店

齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030440792

商品編碼：29370729867

包裝：平裝

齣版時間：2015-04-01

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書籍描述

圖書基本信息
圖書名稱	電子電源技術
作者	上海空間電源研究所著
定價	150.0元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030440792
齣版日期	2015-04-01
字數	855000
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

全書共分為七章，章緒論，主要介紹瞭電子電源基本概念和發展趨勢。第二章電路基礎，主要介紹瞭電路基本知識與基本定理。第三章模擬電路，主要介紹瞭各類模擬電路的計算與設計。第四章數字邏輯電路，主要介紹瞭各類數字電路的計算與設計。第五章DC/DC電路，介紹瞭基本原理、非隔離型和隔離型DC/DC電路、變壓器及磁性元件設計、DC/DC電路軟開關技術、DC/DC控製電路設計及環路穩定性分析。第六章電源控製設備設計初步，介紹瞭主電路設計、控製電路設計、航天電源器件技術、PCB電路闆設計和電源方針技術。第七章電源控製設備電裝及測試技術，介紹瞭電子裝聯準備、電連接技術、電子裝聯技術、電路調試技術、電子元器件篩選和裝機電老練、設備測試技術。

作者簡介

目錄

編輯推薦
《電子電源技術》可供從事和關心航天器總體和電源分係統技術領域研究設計製造測試及應用的專業技術人員和管理人員使用,也可作為高等院校相關專業本科高年級學生和研究生的選修教材或參考書

文摘

章緒論
　　1.1基本概念
　　空間電源係統是航天飛行器上産生儲存變換調節和分配電能的航天器分係統，簡稱電源係統（electrical power subsystem， EPS）其基本功能是通過某種物理變化或化學變化，將光能核能或化學能轉換成電能，根據需要進行儲存調節和變換，然後嚮航天器各分係統供電空間電源係統的作用就是給航天器各分係統的儀器設備提供符閤技術要求的可靠的電源，使各分係統的儀器設備能夠正常地運轉和工作，以完成各分係統擔負的任務，從而保證航天器的任務得以實現電源控製設備是空間電源係統的一個重要組成部分，主要負責電能的變換調節，確保飛行器的穩定供電
　　一般航天器電源係統組成框圖如圖1.1.1所示由圖1.1.1可知，對於較大的範圍，航天器電源係統由供電係統和配電係統兩大部分組成，因此，電源係統也可稱為供配電係統必須指齣，所有的電源係統均包括供電係統供電係統一般由主電源儲能電源和電源控製設備（功率調節和控製係統）組成
　　圖1.1.1一般航天器電源係統組成框圖
　　電源控製設備有高可靠性高安全性輕量化和在使用及維護上極其簡便的特點航天電源的高可靠性要求空間電源控製設備的性能十分穩定可靠，能承受十分苛刻的環境和力學條件的考驗電源控製設備的高安全性要求電源本身要安全穩定不允許在極個彆的情況下，由於電源的工作特性而發生短路燃燒的情況，要保障航天器的安全輕量化要求電源控製設備的體積小重量輕在使用及維護上要十分簡便，做到裝上就能用
　　隨著航天技術不同時期的發展水平以及應用需求的不同，電源控製設備發展瞭多種實施方案根據母綫調節特性的不同，發展瞭全調節母綫電路和半調節母綫電路根據全調節母綫輸齣電壓性質的不同，發展瞭直流母綫技術和交流母綫技術直流母綫又包含多種結構，如S3R型功率調節技術混閤型功率調節技術S4R型功率調節技術一體化功率調節技術以及MPPT調節技術等電源控製設備産品一般分為以下幾種
　　① 分流調節器分流調節器連接太陽電池陣以及衛星負載，通過脈寬調製（pulse width modulation， PWM）方式對各太陽電池陣輸齣電流進行分流調節，從而調整各太陽電池陣的輸齣功率，達到衛星負載的能量供給和穩定母綫電壓的目的分流調節器由分流電路主迴路控製電路等部分組成，原理框圖如圖1.1.2所示各分流單元分彆采用母綫電壓，與基準電壓比較後，輸入誤差放大器，從而調節各分流單元的PWM脈衝寬度，進而調整各單元的分流狀態
　　圖1.1.2分流調節器原理框圖
　　② 充電控製器充電控製器有連接太陽電池陣及蓄電池組的，也有連接母綫及蓄電池組的，它們都是通過PWM方式將太陽電池陣或母綫的能量提供給蓄電池組以實現蓄電池組的充電充電電路原理框圖見圖1.1.3
　　圖1.1.3充電電路原理框圖
　　③ 放電調節器放電調節器連接蓄電池組及母綫，通過PWM方式對蓄電池組的輸齣進行升壓或降壓調節，並穩定母綫電壓，從而實現衛星負載的能量供給放電電路原理框圖見圖1.1.4
　　圖1.1.4放電電路原理框圖
　　④ 充放電調節器由於充電控製器與放電調節器都連接到蓄電池組，為瞭減少電纜降低壓降減輕重量，産生瞭充放電調節器，其功能及工作狀態分彆與充電控製器與放電調節器類似，與上述兩種設備相比，具有重量輕可靠性高等優點
　　⑤ 電源控製器（PCU）電源控製器將分流充電放電等功能整閤在一起，實現母綫電壓的調節，太陽電池陣輸齣功率的分流調節，蓄電池組的充放電調節及衛星負載的供配電與上述産品相比，電源控製器具有整閤度高自主控製能力強冗餘度高重量輕可靠性高等優點
　　⑥ 電源控製分配器（PCDU）電源控製分配器除具有分流充電放電等功能外，還具有整星的配電及配電保護功能
　　⑦ 電池管理器（BMU）電池管理器實現蓄電池組及單體的采用均衡管理保護功能
　　⑧ 其他電源控製設備除瞭上述常見的單機外，還有損耗器DC/DC變換器遙測遙控調節器調壓器切換綫路盒等
　　目前電源控製器的功率從百瓦級至萬瓦級，功率質量比高達200W/kg，母綫電壓覆蓋28~100V根據電源控製設備的設計要求，一般可分為兩部分: 功率部分及控製器部分
　　電源控製設備的功率部分一般由DC/DC變換電路構成DC/DC變換電路是將不可調的直流電壓轉變為可調或固定的直流電壓，是一個用開關調節方式控製電能的變換電路這種技術廣泛應用於各種開關電源直流調速燃料電池太陽能供電和分布式電源係統中20世紀，隨著功率開關器件的發展，變換器拓撲和變換技術取得瞭很大的成就，並且已經發展到一個相當高的水平DC/DC變換器的演化過程離不開各種直流變換技術各種新技術的産生和發展很大程度上影響瞭變換器拓撲的演化DC/DC變換電路是電源控製設備結構中不可或缺的重要組成部分，直接關係到航天器有效載荷的在軌安全，因此消除其固有的可靠性隱患，對於確保航天器安全，增強其可靠性非常重要由於航天器DC/DC變換電路具有不可維修性，如果其使用瞭有可靠性隱患的元器件或設計不閤理，可靠性不高，直至經曆瞭大量的考核試驗或航天器在軌運行時纔暴露缺陷，會給航天器研製單位乃至國傢造成重大的經濟損失
　　控製電路的功能是在輸入電壓內部參數外接負載變化時，調節功率級開關器件的導通時間，使電源控製設備的輸齣電壓或者電流保持恒定因此，在開關電源的設計中，控製方法的選擇和設計對於開關電源的性能十分重要采用不同的檢測信號和不同的控製電路會有不同的控製效果控製電路是通過調節功率級開關器件的占空比來控製功率級輸齣的在電感連續導電模式（continuous conduction mode， CCM）下，d=ton/（ton+toff）=ton/T（ton為開通時間，toff為關斷時間，T為周期）按照占空比的實現方式，電源控製設備的控製方式可以分為定頻控製和變頻控製定頻控製即開關周期恒定不變，通過調整一個周期內開關開通的寬度來調節輸齣電壓，即通常所說的PWM技術變頻控製有定開通時間定關斷時間遲滯比較等幾種控製方式定開通時間控製即開關的導通時間ton不變，通過改變開關的關斷時間來調節占空比定關斷時間控製則相反，開關的關斷時間toff不變，通過改變開關的開通時間來調節占空比遲滯比較的控製方式是對受控量（輸齣電壓或電流）設定一個上限和一個下限當受控量低於下限時開通開關，而當受控量超過上限時關斷開關因此，在這種控製方式下，開通時間和關斷時間都是變化的電源控製設備的另一種分類方式是按照檢測信號的不同

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