FY-3卫星太阳辐照度光谱仪汞灯电源设计与优化

"本文主要介绍了针对FY-3太阳辐照度光谱仪的星上光谱定标需求，设计的一种新型汞灯电源。该电源设计采用了单端反激拓扑结构和四级倍压整流电路，确保了汞灯的高压起辉，同时通过闭环负反馈实现汞灯工作电流的恒流控制，无需额外的微控制器即可完成高起辉电压与低工作电压的自动切换。设计的电源在保证稳定性的同时，解决了传统汞灯电源在低温环境下起辉不可靠的问题，具有更高的适用性和精度。实验验证显示，该电源在电流精度、调整率和稳流系数方面表现出色，适用于低温环境下的汞灯驱动，完全满足了卫星载荷的任务需求。" 在太阳物理学研究中，太阳辐照度光谱仪扮演着至关重要的角色，它可以监测太阳辐射的变化，特别是在紫外至红外波段的光谱分布，这有助于理解太阳活动对地球气候和大气的影响。FY-3太阳辐照度光谱仪作为极轨气象卫星的关键部件，其光谱定标至关重要，以确保数据的准确性和长期稳定性。汞灯由于其在宽光谱范围内强烈的线谱，是理想的光谱定标光源。 传统的汞灯电源设计通常依赖于变压器和微控制器来控制起辉和工作电压，但这种方法存在系统复杂、可靠性降低以及在低温环境下起辉困难的问题。文章提出的新型汞灯电源设计克服了这些挑战，采用单端反激拓扑结构能有效提供汞灯所需的高压启动，而四级倍压整流电路则确保了稳定的工作电压。闭环负反馈机制使得电流控制更为精确，避免了微控制器的使用，简化了系统架构，增强了可靠性。 此外，该电源设计特别考虑了低温环境下的工作性能，能够在广泛的温度范围内可靠地驱动汞灯，适应卫星在太空中的极端条件。实验结果证明，电源的电流精度达到0.00021，电流调整率为0.0018，稳流系数为0.009，这些指标都证明了设计的有效性和优越性。因此，这种创新的汞灯电源设计对于提高太阳辐照度光谱仪的在轨定标质量和可靠性具有重要意义，也为未来的卫星载荷电源设计提供了新的思路和技术参考。