Unitate de alimentare la bord cu satelit de înaltă fiabilitate (partea 2)

Principalele componente ale unității de putere sunt celula de comutare, circuitul de comandă, filtrarea de ieșire și de intrare și circuitele cu funcții de protecție diferite.

După cum sa menționat în prima parte a articolului, celula de comutare este un circuit simplu de reducere a tensiunii, în proiectarea căruia trebuie subliniate selecția componentelor și selecția frecvenței de funcționare. La selectarea componentelor potrivite, trebuie luate în considerare efectele de mediu menționate mai sus: aceasta este o carcasă sensibilă la radiații, care poate rezista fluctuațiilor de temperatură și este proiectată corespunzător. Un aspect important în alegerea frecvenței de funcționare este de a asigura o eficiență bună și că frecvența de funcționare este în afara domeniului sonor și nu interferează cu măsurarea și testarea. Pe baza acestor considerații, frecvența de funcționare a unității de putere a fost aleasă să fie de 50 kHz.

Funcția circuitului de comandă este de a asigura o tensiune de ieșire stabilă prin controlul elementului de comutare al convertorului prin feedback-ul de ieșire. În proiectarea circuitului de control, există practic două tipuri de control, modul de tensiune sau controlul ambulanței. Acesta din urmă permite o intervenție mai rapidă și, datorită principiului său operațional, include o funcție importantă de protecție, limita curentului de ieșire. Pe baza acestora, folosim controlul amfibiu în unitatea de putere.

Scopul filtrării de ieșire și intrare este de a reduce interferențele electromagnetice de la sau către magistrala de energie principală. În multe cazuri, experimentele științifice bazate pe satelit sunt foarte sensibile la interferențele electromagnetice. Una dintre sursele de zgomot „încorporate” este sursa de alimentare la bord, care este utilizată pentru alimentarea unităților de la bord. Prin urmare, obiectivul important al dezvoltării este de a reduce la minimum emisiile de interferențe ale unității electrice, ceea ce înseamnă de obicei optimizarea circuitului bazată pe măsurare.

Circuitele cu funcția sa de protecție asigură funcționarea corectă a unității de putere și protecția echipamentelor pe care le efectuează. Dacă magistrala principală de alimentare a satelitului scade sub valoarea nominală, protecția de subtensiune de intrare dezactivează funcționarea unității de alimentare, împiedicând astfel consumul de curent al acestuia să fie depășit. În schimb, protecția la supratensiune de ieșire protejează echipamentul defect în cazul unei defecțiuni a sursei de alimentare. În plus față de cele de mai sus, a fost instalată și o limitare a curentului de intrare, care asigură faptul că curentul tras de unitatea de putere rămâne sub valorile corespunzătoare în timpul tranzitoriei de pornire.

Dezvoltarea unității de înaltă fiabilitate prezentată aici a fost realizată cu sprijinul Oficiului Ungar de Cercetare Spațială în cadrul aplicației de cercetare și dezvoltare identificată prin TP266/2008. Dezvoltarea a avut loc în cadrul programului de educație destinat educației postuniversitare a BME Research Group. Aceasta și toate etapele dezvoltărilor similare se fac cu implicarea activă a studenților, care dobândesc, de asemenea, experiență practică în proiecte reale de cercetare spațială. Rezultatele dezvoltării, precum și experiența profesională a studenților vor fi utilizate în alte misiuni.