【摘 要】
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电池放电调节模块(BDR:Battery Discharge Regulator)作为电源控制器(PCU:Power Conditioning Unit)的重要组成部分,起着调节太阳电池、蓄电池和卫星载荷间功率平衡的作用,是
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电池放电调节模块(BDR:Battery Discharge Regulator)作为电源控制器(PCU:Power Conditioning Unit)的重要组成部分,起着调节太阳电池、蓄电池和卫星载荷间功率平衡的作用,是卫星供配电系统的核心设备。本文针对卫星在轨运行环境特点、产品高功率密度、高可靠度和高寿命的使用要求,提出了BDR模块主要功率拓扑和多模块并联均流方案。通过对国内外PCU研究情况的调研,结合国内技术现状和实际在轨使用要求,首先选择合适的功率变换拓扑作为模块的功率拓扑。其次,对外围控制电路、驱动电路、电流采样电路的原理进行介绍。再次,从元器件降额、功率器件的热设计、电磁兼容和供电安全等方面阐述了模块的可靠性设计。最后从电路形式、复杂度和可靠性等多个方面进行比较,选择跨导控制作为多个BDR模块并联均流的控制方式。综合上述设计内容,设计和研制了一款功率大、效率高、稳定性好的非隔离升压型的电池放电模块。模块研制完成后,首先开展了热平衡试验,验证模块的热设计合理可行、所有功率器件温度均满足I级降额;然后开展了可靠性强化试验,发现模块内的工艺设计的薄弱环节,提出了改进方法。最后进行EMC试验,验证模块的电磁兼容性符合卫星使用要求。
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