太阳电池阵寄生电容影响分析与对策

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1、Vo1．21No．3航天器工程第21卷第3期66SPACECRAFTENGINEERING2012年6月太阳电池阵寄生电容影响分析与对策陈琦赵长江(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要给出了目前常用太阳电池阵寄生电容的典型值；分析了太阳电池阵寄生电容瞬间放电所产生较大峰值电流对电源控制器分流电路的过流影响，以及使分流调节电路出现两级同时调整的过调制状态所造成的响应滞后影响，并分别提出了峰值抑制电路和相位超前电路设计作为解决措施。仿真结果表明：峰值抑制电路设计能将寄生电容的放电电流抑制在分流管设计范围内，相位超前电路设计可有效解决电路延迟和寄生电容充电延迟造成的两级分流电路同时处于

2、调整状态的过调制问题。关键词航天器；太阳电池阵；寄生电容；影响分析；对策中图分类号：V442文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．03．011ImpactAnalysisandSolutionsforSolarArrayParasiticCapacitanceCHENQiZHAOChangjiang(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Sometypicalmeasureresultsofsolararrayparasiticcapac

3、itancearegiven．Theinflu—enceofhighpeakcurrentonthepowercontrolunit’Sshuntcircuitcausedbysolararrayparasiticcapacitancedischarge，andtheinfluenceofresponsedelayduetoover—regu[atedcausedbydoublesectioningofshuntcircuitareanalyzed，andtwOsolvingmethodsareprovidedforsucheffects．Thesimulationresultsshowth

4、atthepeaksuppressioncircuitdesigncanrestrictthedischargecurrentwithinthedesignboundofshuntswitchingtransistor，andthephaseanticipatorcircuitcanavoidtheover—regulatedproblemofthedoublesectioningresultedfromthecircuitdelayandthechargedelayoftheparasiticcapacitance．Keywords：spacecraft；solararray；parasi

5、ticcapacitance；impactanalysis；solution也在迅速发展，如欧洲泰雷兹一阿莱尼亚(Thalas1引言Alenia)公司的SB4O00平台电源控制器，其单级分流电路的分流能力为7A，新一代电源控制器的单目前已发射的绝大多数航天器，其电源系统都级分流能力为16．5A，阿斯特留姆(Astrium)公司使用了太阳电池阵作为能源产生装置。太阳电池阵的PSR100电源控制器，其单级电路的分流能力达通过一定数量的太阳电池片串、并联组成，太阳电池到了20．5A。片采用的材料也从硅(Si)发展到光电转换效率更高随着国内航天器用户功率需求大幅增加，大功的砷化镓(GaAs)。与此同

6、时，国际上电源控制产品率电源控制器研制需求较为迫切，要求电源控制电收稿日期：201202—14；修回日期：2012—04—16作者简介：陈琦(1974-)，男，博士，高级工程师，从事航天器供配电设计工作。Email：qw—chen@sina．tom。第3期陈琦等：太阳电池阵寄生电容影响分析与对策67路的分流能力由目前几安培量级提高至十几安培。开关分流调节(S3R)和脉宽调制(PWM)技术。本太阳电池阵输出功率增大，使太阳电池串、并联数增文以限频S3R调节技术为例，分析太阳电池阵寄生加，从而直接导致太阳电池阵的寄生电容增大_1]。电容对电源控制器产生的影响。一级限频S3R分由于寄生电容的存在，

7、寄生电容瞬间放电产生较大流稳压调节技术的原理框图如图1所示，其中SA峰值电流，会对分流管产生冲击，甚至导致损坏，并为太阳电池阵，CJ为太阳电池阵寄生电容，D1为隔且使电源控制器的分流调节电路出现两级同时调整离二极管，M1为分流管，MEA为母线误差电压信的过调制状态。过调制会导致母线纹波幅度和频率号，耐为参考电压，c。为母线滤波电容，为母线增大，也会导致电源控制器热耗增加，影响供电母线电压。的稳定性_3。本文给