本發明屬于航天器熱控，具體涉及一種航天器無磁熱控電路。

背景技術：

1、隨著地磁探測及空間磁場探測研究的不斷深入，近些年，連續發射了多顆科學研究衛星，實現的功能是通過探測地磁異常區，獲取該區域地球系統不同圈層的信息，研究地磁場的起源演化及地磁倒轉機制，繪制高精度、高分辨率巖石圈地磁圖，為資源普查提供基礎數據，同時獲取特定區域上空內輻射帶高能電子信息，服務于航空航天安全和空間天氣預報與研究。

2、磁場探測衛星在空間運行期間，面臨著復雜的空間環境，因此需要通過熱控技術完成對衛星設備和結構的溫度控制，使其工作在要求的溫度范圍內，保證航天器的正常運行。但是磁場探測衛星通常配置了cdsm標量磁強計、vfm矢量磁力儀、asc高精度星敏感器等高精度磁場探測載荷，對磁場變化非常敏感，而傳統的熱控技術是通過控制mos管開關，使用直流電壓為加熱器加熱，同時將溫度量進行回采、分析，控制加熱回路mos管通斷，從而實現熱控管理。此方式在進行熱控管理過程中，經測量將產生幾十nt以上甚至更強的磁場干擾，直接被高精度磁場探測載荷捕捉到，影響磁探測結果。

3、為了解決傳統熱控方式引入磁場干擾，影響磁探測結果，因此設計出了一種基于正弦波加熱的無磁熱控方法，使衛星在進行熱控管理過程中，在距離vfm?3cm處產生的不可控磁場干擾不大于0.3nt，保證磁場探測結果。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供了一種航天器無磁熱控電路，能夠在整星進行熱控管理時，距離vfm?3cm處產生的不可控磁場干擾不大于0.3nt，保證磁場探測結果。

2、實現本發明的技術方案如下：

3、一種航天器無磁熱控電路，包括邏輯控制電路、帶通濾波器、乘法器、放大器、功率放大電路和隔直電路；

4、邏輯控制電路輸出頻率為100khz的方波信號，之后通過帶通濾波器將此0～5v100khz的方波信號，調理成頻率為100khz，幅值約為5v的正弦波；該正弦波信號經乘法器及放大器增幅后，生成設定幅值、頻率不變的正弦波；然后經功率放大電路增強功率驅動能力，再經隔直電路去除直流分量，最終輸出正負面積相等，特定幅值，頻率為100khz的正弦波驅動信號，為加熱器加熱，該信號在每一個正弦波周期內，均實現了磁場抵消，實現無磁熱控。

5、進一步地，在熱控過程中通過采集熱控信號變化，作為邏輯控制器件的反饋信息，從而實現實時的閉環動態調整，保證熱控控溫的精準度。

6、進一步的，所述方波信號為4種方波信號，分為兩組信號，兩組信號相位相差90°，同組內的兩個信號相位相差180°。

7、進一步地，正弦波幅值的放大倍數，根據實際使用需求，由邏輯控制器件確定。

8、進一步地，放大器由兩級圖騰柱、lc濾波及變壓器組成，放大器中使用的電感及變壓器均為無磁性元件。

9、與傳統的熱控控制電路相比，本發明有益效果如下：

10、1、通過輸出正負面積相等的正弦波，為加熱器加熱，在正向、反向加熱過程中磁場抵消，實現了無磁熱控，既實現了整星的熱控管理，又保證了磁場探測任務結果的精確性。

11、2、輸出的正弦熱控信號，可根據不同的熱控管理需求，和磁探測采樣頻率，更改輸出的幅值、頻率，適配不同應用場景的磁探測衛星。

12、3、同等功率熱控管理的條件下，為了減小正弦波輸出對電源的功率要求，將正弦波調制輸出前的方波信號設計為四種，分為2組信號，兩組信號相位相差90°，同組內的兩個信號相位相差180°，減小因正弦波輸出疊加效果，帶來的電源輸出損耗，提高能源利用率。

技術特征：

1.一種航天器無磁熱控電路，其特征在于，包括邏輯控制電路、帶通濾波器、乘法器、放大器、功率放大電路和隔直電路；

2.如權利要求1所述的航天器無磁熱控電路，其特征在于，在熱控過程中通過采集熱控信號變化，作為邏輯控制器件的反饋信息，從而實現實時的閉環動態調整，保證熱控控溫的精準度。

3.如權利要求1所述的航天器無磁熱控電路，其特征在于，所述方波信號為4種方波信號，分為兩組信號，兩組信號相位相差90°，同組內的兩個信號相位相差180°。

4.如權利要求1所述的航天器無磁熱控電路，其特征在于，正弦波幅值的放大倍數，根據實際使用需求，由邏輯控制器件確定。

5.如權利要求1～4任一所述的航天器無磁熱控電路，其特征在于，放大器由兩級圖騰柱、lc濾波及變壓器組成，放大器中使用的電感及變壓器均為無磁性元件。

技術總結
本發明公開一種航天器無磁熱控電路，包括邏輯控制電路、帶通濾波器、乘法器、放大器、功率放大電路和隔直電路；邏輯控制電路輸出頻率為100KHz的方波信號，之后通過帶通濾波器將此100kHz的方波信號，調理成頻率為100kHz，幅值約為5V的正弦波；該正弦波信號經乘法器及放大器增幅后，生成設定幅值、頻率不變的正弦波；然后經功率放大電路增強功率驅動能力，再經隔直電路去除直流分量，最終輸出正負面積相等，特定幅值，頻率為100Khz的正弦波驅動信號，為加熱器加熱，該信號在每一個正弦波周期內，均實現了磁場抵消，實現無磁熱控；本發明能夠在整星進行熱控管理時，保證磁場探測結果。

技術研發人員：孫鵬程,劉濤,于翀,周璇,王紅艷,王春雨
受保護的技術使用者：山東航天電子技術研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28