本文档下载自文库下载网，内容可能不完整，您可以点击以下网址继续阅读或下载：http://www.wenkuxiazai.com/doc/5ddfeff1941ea76e58fa042a.html空间粒子辐射探测器高压电源设计第28卷第3期2008年5月核电子学与探测技术NuclearElectronics&DetectionTechnologyVol.28No.3May.2008空间粒子辐射探测器高压电源设计于向前,陈鸿飞,邹积清,施伟红(北京大学地球与空间科学学院空间物理与应用技术研究所,北京100871)摘要:利用SG1525芯片来实现空间粒子辐射探测器上高压电源计算来寻找电路的最佳工作点,包括:最佳占空比、。μ5,1.我们设计的高压电源输出电压-90V,占空比6.2%,03‰,纹波系数小于5‰,功耗426mW。,可以为设计这方面的电路提供参考。关键词::A文章编号:025820934(2008)0320529204空间粒子辐射探测是空间物理和空间天气研究的重要手段。高能粒子广泛分布于地球周围的空间中,成为VanAllen辐射带。辐射带粒子对卫星和飞行器的安全存在极大威胁。另外,受太阳粒子事件和日冕物质抛射事件的影响,地球空间环境也会出现高能粒子辐射增强事件,对处于地球空间各个部位的卫星都造成威胁。空间粒子辐射探测仪器可用于探测或监测空间的高能粒子。通过对空间的高能粒子的辐射探测,我们便能够了解空间环境的粒子辐射变化,研究辐射带模型,进行事件预警等。空间粒子辐射探测器大致可以分为如下几个部分:半导体探头及其读出电路、高压单元(HVU)、信号处理单元和数据处理单元。半导体探头需要在高稳定度、低纹波系数的反向偏压下才能正常工作。HVU就是提供偏压电源的单元,其特点是直流电压高、电流弱(功率小)、稳定度高、纹波系数小等。针对空间环境探测应用,HVU还要具有可靠性高、重量轻、功耗小等特点。我们基于SG1525芯片设计电路,采用变压器将电压升高到需要的值。其关键就是选择好SG1525的工作点和变压器参数。本文着重讨论通过试验和电路数值模拟方法选取工作点和变压器参数问题。1HVU设计HVU的基本原理是脉宽调制的DC/DC变http://www.wenkuxiazai.com/doc/5ddfeff1941ea76e58fa042a.html换方法,把12V直流供电变换为-90V直流输出。其电路原理图如图1所示。收稿日期:2007206206基金项目:国家自然科学基金面上项目40674097资助,北京市教委共建项目XK100010404资助。作者简介:于向前(1983-),男,河南南阳人,目前为在校研究生,从事研究方向:空间探测图1HVU电路原理图其中,芯片SG1525是美国硅通公司(Sili2conGeneral)生产的双端输出式定频调宽型脉529宽调制器,其作用是根据采样电路所得反馈电压的大小来控制输出脉冲的宽度。芯片SG1525产生两个频率固定、相位互补、宽度可和同相输入端分别为芯片的1和2脚。E/A的输出送PWM模块,产生同步的脉宽调制信号,然后送到两个或非门电路。两个或非门电路驱动11和14脚输出脉冲信号。13脚为输出电路供电引脚。每个或非门电路有3个输入端,分别接PWM模块、振荡器和触发器,只要有一端呈高电平,输出11和l4脚即为低电平。触发器的两个输出端电平正好相反,使得两个或非门电路交替工作,从而使芯片两个输出端相位互补,即:交替输出脉冲。另外,3脚为芯片同步端,可使振荡器同步;8脚为芯片慢启动μF电容器或其它控制电端,一般连接一个5路,使电源加电时缓慢启动;9脚为芯片补偿端,供E/A反馈连接使用;10脚为芯片关闭端,;12脚为()A的反相输入端。当采,与同相端的基准电压进行比较将获得较低的误差电压,由此可降低PWM输出的脉冲宽度。反之,当采样电压变低时,与同相端的基准电压进行比较将获得较高的误差电压,由此可增大PWM输出的脉冲宽度。112开关换能器设计开关换能器是HVU设计的关键。影响开关换能器性能的主要参数是系统工作频率、脉冲占空比和变压器初级线圈的电感量等。我们以电路建模为依据,在试验的基础上,通过数值模拟确定这些参数。开关换能器为两个MOSFET驱动的变压器系统,如图1虚框内所示。它的功能是使低压脉冲http://www.wenkuxiazai.com/doc/5ddfeff1941ea76e58fa042a.html信号变换为高压的脉冲输出。其中,变压器由两组初级线圈和一组次级线圈组成。两个MOSFET驱动为推挽工作方式,其输入为SG1525的两个独立的相位互补的脉冲信号。1.2.1电路建模分析调的脉冲信号。开...