王少宁
- 作品数：31 被引量：61H指数：5
- 供职机构：兰州空间技术物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信电气工程更多>>
- 离子推力器高效高可靠性屏栅电源设计被引量：1
- 2021年
- 为了进一步提高离子推力器的可靠性和使用寿命,采用6个电源模块串联输出的方法设计了高效高可靠性的屏栅电源试验样机,每个模块采用全桥LLC谐振变换器,并对屏栅电源模块的性能、打火时开关管的瞬态电流应力分别进行了测试研究。结果表明:屏栅电源模块采用全桥LLC谐振变换器,可以实现零电压开通零电流关断,整个电源的转换效率提高到96.9%;单个电源模块输出电压为210V,电源模块内部没有>250V的交流电压峰值,简化了高压绝缘设计的难度;变换器初级较大谐振电感的限流作用使得推力器出现打火时,开关器件瞬态电流仅为40A。该设计能有效提高屏栅电源的效率和可靠性,可以应用于小行星探测等深空探测航天器的电推进系统。
- 徐友慧胡延栋武桐侯天明王少宁王先荣李媛婧陈丽萍
- 关键词：高可靠性谐振变换器
- 碳化硅功率器件在宇航电源中的研究与应用被引量：4
- 2023年
- 功率器件是宇航电源的重要组成部分,在航天技术快速发展的背景下,现有的宇航电源已无法满足小型化、轻量化、高效率和超大功率化的任务要求。以碳化硅(Silicon Carbide,SiC)为代表的宽禁带功率器件可以将宇航电源的工作频率推向至兆赫兹以上,由此将带来宇航电源技术的突破。该文回顾了SiC功率器件的发展,介绍了SiC材料的物理特性,分析了SiC功率器件的优势和研究现状。提出SiC功率器件能够成熟应用于宇航电源中需要解决的关键问题,指出SiC功率器件的高开关频率、低导通电阻等优势能够实现高性能、微型化的宇航电源,并对SiC器件在新一代宇航电源应用中的发展方向做出展望。
- 曹宇翔张潇王少宁李进利
- 关键词：碳化硅宽禁带功率器件
- 一种适用于离子式电推进系统电源处理单元的变压器
- 本发明公开了一种适用于离子式电推进系统电源处理单元的变压器，通过采用态环氧材料制作逐层嵌套的变压器骨架，采用环氧灌封胶将变压器整体灌封，灌封胶通过骨架侧面的开孔将绕组及骨架之间的空隙密实填充，具有固体绝缘作用，防止产生低...
- 张保平武荣王少宁郑瀚尹晓丽冯玮玮徐恒通
- 射频离子电推进系统PPU研究现状及发展建议
- 2020年
- 电源处理单元(PPU)作为射频离子电推进系统的关键设备之一,对射频离子推力器的推力调节等性能有重要影响。以射频离子电推进系统PPU作为研究对象,介绍了PPU组成及工作原理,总结了国内外射频离子电推进系统PPU研究现状。通过对PPU的关键技术分析,提出了数字化技术、自适应阻抗匹配技术和磁集成技术的发展建议,可为我国高性能微推力射频离子电推进系统的发展提供参考。
- 张余强王少宁武荣陈昶文胡延栋李媛婧
- 关键词：电推进系统
- 离子推力器数字化电源处理单元设计分析被引量：4
- 2019年
- 离子电推进系统(IPA)是卫星实现无拖曳飞行的主要手段,10 cm离子推力器(LIPS-100)是根据重力梯度卫星无拖曳飞行需求所设计的。针对LIPS-100推力器电源处理单元(PPU)必须具备电参数高精度、高稳定性和快速响应的要求,采用移相全桥拓扑结构设计屏栅电源,减少了开关管高频时的开关损耗以及有效降低了开关管的电压和电流应力;以DSP为核心设计数字化阳极电源和励磁电源,实现电源输出电压、电流参数的改变,实现推力连续变化的控制,并且可以有效减小控制板体积。
- 徐友慧王先荣王少宁高波任海玢胡延栋
- 关键词：电推进系统离子推力器
- 大功率离子推力器屏栅电源仿真分析被引量：1
- 2017年
- 将离子推力器电源处理单元(PPU)屏栅电源拓扑作为研究对象,结合国内外屏栅电源发展现状,提出了双全桥零电压开关(ZVS)技术、移相\脉宽调制控制结合的设计方法。该方法的优点是在满足离子推力器屏栅电源多电压输出的需求基础上,实现零电压开关(ZVS),提高运行效率,增大功率密度。文中分析了该拓扑的原理,同时利用Saber软件对电路进行分仿真和分析。仿真结果表明,文中所设计的屏栅电源拓扑能在宽范围输入电压(80~160 V)下实现宽范围输出电压(500~1200 V),并保持ZVS状态,符合屏栅电源宽范围、高压大功率的工作特点,满足其工作指标。
- 武桐翟浩武荣王其岗王少宁
- 关键词：移相全桥零电压开关SABER仿真
- 基于全桥LLC变换器的离子电推进高压屏栅电源优化设计被引量：1
- 2023年
- 针对1 kW离子电推力器屏栅电源供电需求,本文基于全桥LLC设计分别给出了实用的谐振参数优化方法、谐振电感器优化方法、变频移相结合控制方法、过载保护电路和软启动电路;同时论述了采用双副边绕组串联和倍压整流技术的1 kV/1 kW屏栅电源的设计过程;最后,搭建了一台1 kW的离子电推进屏栅电源工程样机,验证了设计方法的可行性和对产品性能的改进。与相同规格移相全桥屏栅电源相比,体积缩小了27%,重量减轻了21%。
- 陈昶文周小麟冯玮玮武桐王少宁
- 关键词：电推进高电压大功率LLC
- 胶体推进器PPU高压可调束流电源技术概述被引量：1
- 2018年
- 针对胶体推进器(Colloid Thruster,CT)电源处理单元(Power Processing Unit,PPU)的小功率(10W)高压(10kV)束流电源展开分析,从胶体推进器发展现状、趋势及其PPU需求出发,调查应用于胶体推进器PPU上的小功率高压电源拓扑的发展现状,总结了胶体推进器PPU束流电源的技术特点,并对目前高压电源所用到的几种基本电路拓扑组合的前级电路,以及倍压整流电路拓扑结构进行分析,为胶体推进器PPU高压束流电源的研制提供研究方向与技术参考。
- 李昊岩王少宁王其岗武桐
- 关键词：小功率电源倍压整流
- 微小卫星用脉冲等离子体推力器电源处理单元设计被引量：4
- 2020年
- 近年来,随着微纳米技术的迅速发展,以及星上探测器、数据处理和传输设备日趋小型化,使微小卫星的研究和应用成为航天技术发展的一股新潮流。针对应用于体积和功率有限的微小卫星的电推进系统,以脉冲等离子体推力器为研究对象,介绍了电源处理单元的组成和功能。为进一步提高脉冲等离子体推力器点火的可靠性和使用寿命,设计了应用于微小卫星电推进系统的脉冲等离子体推力器电源处理单元,并对整个电源处理单元的稳定可靠性进行研究。结果表明,充电电源采用恒功率充电方式,在母线电压6.8 V条件下,以5 W的输入功率可将储能电容器恒功率充电致1600 V;放电点火电路采用LC振荡电路,减小了开关器件的电流应力,在输入电压800 V时,点火电流的峰值可高达100~150 A,这种大电流放电有助于清除火花塞表面的积碳,增加了点火的可靠性。
- 徐友慧王少宁高波陈昶文任海玢徐恒通侯天明
- 关键词：脉冲等离子体推力器电推进系统
- 大功率离子推力器屏栅电源拓扑技术进展与展望被引量：5
- 2017年
- 将离子推力器电源处理单元(PPU)的屏栅电源拓扑作为研究对象,从电推进发展现状及趋势出发,介绍了国内外的研究进展和应用情况。主要就目前屏栅电源所用到的双全桥并联拓扑、全桥谐振变换器、推挽变换器组成的组合变换器拓扑和全桥软开关拓扑进行论证分析,归纳了各屏栅电源拓扑的技术特点,最后结合我国今后PPU屏栅电源的发展需求,对屏栅电源新技术、新拓扑和功率量级等3方面作出展望,可为今后研制超大功率PPU屏栅电源提供研究方向与技术参考。
- 武桐翟浩武荣王其岗王少宁
- 关键词：电推进离子推力器高压大功率
