一种用于航天工程的二次电源系统设计

　　引言

　　分散式二次电源系统是相对于集中供电而言的，航天器系统大都采用分散供电的设计结构，可从单一的28V总线给航天器各分系统供电，而不需要为每种电压贯穿整个系统进行重复布线。

　　随着CMOS器件的普及，许多印制电路板需要+5V和12V或+24V等规格的直流电压，这意味着单机需要一个比较集中的电源以满足工作要求。CMOS器件的特点是仅在开关瞬间需要较大的功率，因此就近放置一个电源比用一个低电压集中电源长距离供电，可以降低配线电感和电阻所引起的压降，而分散供电的设计结构正可以满足这一设计要求。

　　分散供电设计总的原则简单明了，但是当电源从集中移到各应用点的时候，从变换器本身产生的传导和反射纹波需要测量和控制，系统各单机电磁兼容性问题在设计中也必须解决。

　　目前，DC/DC变换器在卫星等航天工程项目电源系统设计中的使用已经非常普遍，其可以不受输入电压和负载波动的影响而提供稳定的输出电压。同时，DC/DC变换器在变换过程中使用了变压器进行电隔离，可以保护整个系统免受隔离故障的影响。

　　本文所述电路就是基于INTERPOINT公司生产的DC/DC变换器和滤波器进行设计的一种用于航天器的二次电源系统。

　　电路设计

　　对于一个确定的工程系统，如果其电路中包含CMOS器件、运算放大器和电机驱动电路等部分，则+5V、12V和+24V电源一般来说是必须的。本设计基于INTERPOINT公司生产的DC/DC变换器和滤波器（见图1）。

　　图1　电路原理图

　　开关电源变换器是窄带频谱输入噪声电流的天然发生器，具有开关频率基波分量及其高次谐波分量。大部分INTERPOINT电源变换器内部都具有一级LC 输入线滤波器，将噪声成分减低到1mA RMS左右或更小。但是，在要求更小的噪声电流或者要求满足GJB151.3-86或其他EMI规范时，还需要附加外部电源线滤波器。只要不超过滤波器的额定线电流和布局不受限制，多个电源变换器可以共用一个滤波器。图1所示电路中的DC/DC变换器分别为MSA2805S和MSA2812D，三个DC/DC变换器共用一个FMH461滤波器。