专利摘要

专利摘要

本发明公开了一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，包括：放电电源、加热电源、点火器、一号电感、二号电感、一号电容和二号电容；放电电源的正极分别连接一号电感的一端和二号电感的一端；一号电感的另一端分别连接二号电容的一端和霍尔推力器的阳极；二号电感的另一端连接一号电容的一端；放电电源的负极分别连接加热电源的负极、一号电容的另一端、二号电容的另一端、霍尔推力器阴极的公用负端和点火器的负极；点火器的正极连接霍尔推力器阴极的触持极；加热电源的正极连接霍尔推力器阴极的加热端。本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，具有体积小、重量轻以及直流功耗低的特点。

权利要求

1.一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，包括：放电电源、加热电源、点火器、一号电感、二号电感、一号电容和二号电容；

所述放电电源的正极分别连接所述一号电感的一端和所述二号电感的一端；所述一号电感的另一端分别连接所述二号电容的一端和霍尔推力器的阳极；所述二号电感的另一端连接所述一号电容的一端；

所述放电电源的负极分别连接所述加热电源的负极、所述一号电容的另一端、所述二号电容的另一端、所述霍尔推力器阴极的公用负端和所述点火器的负极；所述点火器的正极连接霍尔推力器阴极的触持极；所述加热电源的正极连接所述霍尔推力器阴极的加热端；

所述一号电感和所述二号电感耦合。

2.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电感感抗为0.01mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为10μF。

3.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电感感抗为0.01mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为15μF。

4.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电感感抗为0.015mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为10μF。

5.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电感、所述二号电感、所述一号电容和所述二号电容构成一级π型滤波器。

6.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电感和所述二号电感的最大可通过电流大于所述霍尔效应推力器放电电流的2倍。

7.根据权利要求1所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，其特征在于，所述一号电容和所述二号电容的耐压大于所述霍尔效应推力器放电电压的2倍。

说明书

技术领域

本发明涉及霍尔效应推进器技术领域，特别是涉及一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路。

背景技术

等离子体霍尔效应推力器是利用电场和磁场的共同作用将电能转换为工质动能的一种功能转换装置，是空间推进中使用最多的一种电推力器之一。尽管霍尔推力器的工作电源是直流放电的，但是在实验中观察到频率范围约为1～100kHz的放电电流的振荡，相对于等离子体的振荡称为低频振荡。低频振荡峰峰值往往可以达到放电电流平均值的100％。大幅值的低频振荡会对霍尔推力器的电源系统工作造成冲击，还可能串到卫星上的其它设备中，影响它们的正常工作，并且影响推力器的性能和寿命，因此，低频振荡抑制技术一直是推力器研究的重点问题之一。

在等离子体霍尔效应推力器实际应用中，通常利用电感电容构成的LC外部回路来抑制低频振荡，这种方法尽管可以在一定程度上抑制低频振荡，但是随着霍尔推力器的功率越来越大，放电电流增大，绕制电感的线圈线径大幅增加，电感磁芯的重量体积大幅增加，，因直流功耗与电流平方成正比，其产生的直流功耗大幅增加，同时LC外回路本身的重量也将更大，这会严重影响推力器本身的工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，以解决现有LC外回路在应用于大功率霍尔推力器时功耗大且重量大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，包括：放电电源、加热电源、点火器、一号电感、二号电感、一号电容和二号电容；

所述放电电源的正极分别连接所述一号电感的一端和所述二号电感的一端；所述一号电感的另一端分别连接所述二号电容的一端和霍尔推力器的阳极；所述二号电感的另一端连接所述一号电容的一端；

所述放电电源的负极分别连接所述加热电源的负极、所述一号电容的另一端、所述二号电容的另一端、所述霍尔推力器阴极的公用负端和所述点火器的负极；所述点火器的正极连接霍尔推力器阴极的触持极；所述加热电源的正极连接所述霍尔推力器阴极的加热端。

可选的，所述一号电感感抗为0.01mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为10μF。

可选的，所述一号电感感抗为0.01mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为15μF。

可选的，所述一号电感感抗为0.015mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为10μF。

可选的，所述一号电感、所述二号电感、所述一号电容和所述二号电容构成一级π型滤波器。

可选的，所述一号电感和所述二号电感的最大可通过电流大于所述霍尔效应推力器放电电流的2倍。

可选的，所述一号电容和所述二号电容的耐压大于所述霍尔效应推力器放电电压的2倍。

可选的，所述一号电感和所述二号电感耦合。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，包括：放电电源、加热电源、点火器、一号电感、二号电感、一号电容和二号电容；所述放电电源的正极分别连接所述一号电感的一端和所述二号电感的一端；所述一号电感的另一端分别连接所述二号电容的一端和霍尔推力器的阳极；所述二号电感的另一端连接所述一号电容的一端；所述放电电源的负极分别连接所述加热电源的负极、所述一号电容的另一端、所述二号电容的另一端、所述霍尔推力器阴极的公用负端和所述点火器的负极；所述点火器的正极连接霍尔推力器阴极的触持极；所述加热电源的正极连接所述霍尔推力器阴极的加热端。本发明所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，有效的解决了现有大功率等离子体霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路需要大容量电感、功耗高以及重量大的缺点，实现等离子体霍尔效应推力器低频振荡抑制同时减小直流功耗以及外回路重量的目的，具有体积小、重量轻以及直流功耗低的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路的结构示意图；

图2为本发明提供的霍尔效应推力器传统LC回路的伯德图；

图3为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例一的伯德图；

图4为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例二的伯德图；

图5为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例三的伯德图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，以解决现有LC外回路在应用于大功率霍尔推力器时功耗大且重量大的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路的结构示意图。如图1所示，本发明提供的一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路，包括：放电电源U1、加热电源U2、点火器Al、一号电感L1、二号电感L2、一号电容C1和二号电容C2。

所述放电电源U1的正极分别连接所述一号电感L1的一端和所述二号电感L2的一端；所述一号电感L1的另一端分别连接所述二号电容C2的一端和霍尔推力器的阳极；所述二号电感L2的另一端连接所述一号电容C1的一端。

所述放电电源U1的负极分别连接所述加热电源U2的负极、所述一号电容C1的另一端、所述二号电容C2的另一端、所述霍尔推力器阴极的公用负端和所述点火器Al的负极；所述点火器Al的正极连接霍尔推力器阴极的触持极；所述加热电源U2的正极连接所述霍尔推力器阴极的加热端。

本发明所述的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路包含一级π型滤波器，所述一级π型滤波器包括所述一号电感L1、所述二号电感L2、所述一号电容C1和所述二号电容C2，起到控制低频振荡的作用。

所述一号电感L1和二号电感L2的最大可通过电流为霍尔效应推力器放电电流的2倍以上；一号电容C1和二号电容C2的耐压为霍尔效应推力器放电电压2倍以上。

图2为本发明提供的霍尔效应推力器传统LC回路的伯德图。霍尔效应推力器的传统LC回路中，是由电阻、电感和电容组成L型网络，其电阻为100Ω、电感为0.1mH、电容为10μF。如图2所示，电流振荡频率为20kHz的低频振荡信号经过传统LC回路中由电阻、电感和电容组成的L型网络后，信号发生了-23.3dB的衰减。

本发明低直流功耗等离子体霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路的实施例一中，所述一号电感L1为0.01mH；所述二号电感L2为0.02mH；所述一号电容C1为10μF；所述二号电容C2为10μF。

图3为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例一的伯德图。如图3所示，电流振荡频率为20kHz的低频振荡信号经过由一号电感L1、二号电感L2、一号电容C1和二号电容C2组成的π型网络后，信号发生了-23.2dB的衰减。

本发明低直流功耗等离子体霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路的实施例二中，所述一号电感L1为0.01mH；所述二号电感L2为0.02mH；所述一号电容C1为10μF；所述二号电容C2为15μF。

图4为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例二的伯德图。如图4所示，电流振荡频率为20kHz的低频振荡信号经过由一号电感L1、二号电感L2、一号电容C1和二号电容C2组成的π型网络后，信号发生了-26.7dB的衰减。

本发明低直流功耗等离子体霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路的实施例三中，所述一号电感感抗为0.015mH；所述二号电感感抗为0.02mH；所述一号电容为10μF；所述二号电容为10μF。

图5为本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路实施例三的伯德图。如图5所示，电流振荡频率为20kHz的低频振荡信号经过由一号电感L1、二号电感L2、一号电容C1和二号电容C2组成的π型网络后，信号发生了-25.2dB的衰减。

可见运用本发明提供的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路与传统LC回路相比，电流振荡频率为20kHz的低频振荡信号经过两种回路后信号发生的衰减大致相同，即本发明实施例公开的霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路对放电电流低频振荡的抑制效果与传统LC回路对放电电流低频振荡的抑制效果大致相同。

传统的LC回路中所采用的电感大小通常在0.1mH左右，而本发明中通过直流电流的所述一号电感L1所采用的电感大小为0.01mH或0.015mH，电感大小约为传统LC回路的十分之一。电感的大小与磁芯的磁导率、线圈匝数、磁芯的磁面积以及磁芯的磁路长度有关，与磁芯的磁导率、线圈匝数的平方以及磁芯的磁面积成正比，与磁芯的磁路长度成反比。在线圈采用的材料以及磁芯磁路长度一定时，由于本发明大大减小了电感大小，所以磁芯的磁面积和线圈的匝数可以大大减小，进而使所述霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路本身的体积和重量可以大大减小，同时由于线圈匝数大大减小，电感本身的电阻也减小，从而在通过直流电流一定的情况下，直流功耗也大大降低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是能够避免现有LC外回路设计需要大容量电感带来的电感体积大、重量大、能耗高的缺点。本发明利用耦合电感滤波器模块，对霍尔效应推力器放电电流低频振荡达到了抑制效果，同时具有减小直流功耗以及外回路重量及体积的特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

一种霍尔效应推力器低频振荡抑制外回路专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。