LIPS-100离子推力器的数字化电源处理单元设计：高精度与快速响应

离子推力器数字化电源处理单元设计分析是一篇关于航天电子工程领域的研究论文，着重探讨了在现代卫星技术中，离子电推进系统（IPA）在实现无拖曳飞行中的关键作用。10厘米离子推力器（LIPS-100）作为一种专为满足重力梯度卫星的无拖曳飞行需求而设计的设备，其电源处理单元（PPU）的设计至关重要。 PPU作为电推进系统的核心组件，必须具备高度的电参数精度、稳定性和快速响应能力。文章采用了移相全桥拓扑结构来设计屏栅电源，这种设计显著减少了开关管在高频工作时的开关损耗，同时降低了开关管的电压和电流应力，从而提高了系统的效率和可靠性。 核心创新在于以数字信号处理器（DSP）为核心，实现了数字化阳极电源和励磁电源的设计。这使得电源输出电压和电流参数可以根据需要实时调整，进而实现推力的连续可调和精确控制，满足了mN级推力μN级调节精度的技术指标。数字化控制的应用不仅简化了电路设计，减少了元件数量，还提升了系统的响应速度和控制精度，对于实现微小推力的精密控制至关重要。 此外，由于电推进系统在无拖曳飞行中起到至关重要的角色，它要求具备快速响应、宽范围高分辨率推力调节、低噪声、高效率等特点。离子电推进技术，尤其是LIPS-100的PPU，通过上述优化设计，为航天器提供了理想的阻尼补偿环境，使得其在未来的空间任务中有着广阔的应用前景。 这篇论文深入探讨了如何通过数字化电源处理单元设计，提升离子推力器的性能，以满足卫星在极端条件下实现无拖曳飞行的需求，为航天器的精确控制和高效能运行提供了技术支持。