模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电推力器空心阴极的技术领域。
【背景技术】
[0002]对于电推力器来说，空心阴极主要为推进剂的电离提供高能电子以及中和离子羽流。空心阴极是推力器中等离子体密度最高、电流密度最大、温度最高的部件，它的性能、可靠性与寿命都是限制推力器性能的重要指标。
[0003]在地面进行推力器空心阴极考核时，通常对空心阴极进行独立实验，而实际上当空心阴极与推力器耦合工作时推力器放电电流的低频振荡会导致阴极电流发生振荡，所以直流供电下的阴极测试结果不能准确描述阴极与推力器耦合工作时的阴极性能，即阴极独立工作时的工作状态和阴极与推力器耦合时的工作状态不一致。
【发明内容】
[0004]本发明是为了解决在阴极独立实验时无法模拟阴极与推力器耦合工作时的电流低频振荡的问题。本发明提出了模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路。
[0005]本发明所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，它包括一号二极管Dl、二号二极管D2、三号二极管D3、一号电阻R1、二号电阻R2、直流电源DC和交流电源AC;
[0006]直流电源DC的正极连接一号二极管Dl的阳极，直流电源DC的负极同时连接空心阴极HC的电流输出端、交流电源AC的一个电源信号输出端和二号电阻R2的一端，一号二极管Dl的阴极同时连接空心阴极HC的电流输入端和二号二极管D2的阴极，二号二极管D2的阳极连接一号电阻Rl的一端，一号电阻Rl的另一端同时连接交流电源AC的另一个电源信号输出端和三号二极管D3的阴极，三号二极管D3的阳极连接二号电阻R2的另一端。
[0007]本发明提出了一种模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，有效模拟出阴极与推力器耦合工作时阴极的电流振荡，为提高阴极单独实验工况的准确性本发明在阴极独立实验的电路中添加一个交流电源提供交流电，用来近似阴极与推力器耦合放电时形成的电流低频振荡，从而模拟阴极与推力器耦合工作状态。
【附图说明】
[0008]图1为本发明所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路。
【具体实施方式】
[0009]【具体实施方式】一、结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，它包括一号二极管D1、二号二极管D2、三号二极管D3、一号电阻R1、二号电阻R2、直流电源DC和交流电源AC;
[0010]直流电源DC的正极连接一号二极管Dl的阳极，直流电源DC的负极同时连接空心阴极HC的电流输出端、交流电源AC的一个电源信号输出端和二号电阻R2的一端，一号二极管Dl的阴极同时连接空心阴极HC的电流输入端和二号二极管D2的阴极，二号二极管D2的阳极连接一号电阻Rl的一端，一号电阻Rl的另一端同时连接交流电源AC的另一个电源信号输出端和三号二极管D3的阴极，三号二极管D3的阳极连接二号电阻R2的另一端。
[0011]本实施方式中的回路由两部分组成，一部分为左半部分的直流回路，另一部分为右半部分的交流回路，二者相互耦合作用形成近似低频振荡的电流为空心阴极供电。二极管的作用为正向导通，直流回路中，电流经过一号二极管Dl给阴极供电；交流回路中，当交流电流方向向上时，电流经过一号电阻Rl和二号二极管D2为阴极供电，三号二极管D3反向截断；当电流方向向下时，电流经过二号电阻R2和二极管D3形成回路，不为阴极提供电流。
[0012]【具体实施方式】二、本实施方式是对【具体实施方式】一所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路的进一步说明，交流电源AC的交流电压幅值为50V。
[0013]【具体实施方式】三、本实施方式是对【具体实施方式】一或二所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路的进一步说明，一号电阻Rl的阻值为10 Ω，额定功率为250W。
[0014]本实施方式中所述的电阻作用是限流和保护电路。
[0015]【具体实施方式】四、本实施方式是对【具体实施方式】一或二所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路的进一步说明，二号电阻R2的阻值为IkQ，额定功率为2.5W。
[0016]本实施方式中所述的电阻作用是限流和保护电路。
[0017]【具体实施方式】五、本实施方式是对【具体实施方式】三所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路的进一步说明，一号二极管D1、二号二极管D2、三号二极管D3的型号均为10A3，反向击穿电压为400V。
[0018]本实施方式中所述的二极管的作用是保持正向导通，确保电流方向一定。
[0019]按一定比例同时改变交流电压和电阻Rl，其他组成和连接方式与【具体实施方式】一相同，效果不变。
【主权项】
1.模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，其特征在于，它包括一号二极管(D1)、二号二极管(D2)、三号二极管(D3)、一号电阻(R1)、二号电阻(R2)、直流电源(DC)和交流电源(AC); 直流电源(DC)的正极连接一号二极管(Dl)的阳极，直流电源(DC)的负极同时连接空心阴极(H C)的电流输出端、交流电源(A C)的一个电源信号输出端和二号电阻(R 2)的一端，一号二极管(Dl)的阴极同时连接空心阴极(HC)的电流输入端和二号二极管(D2)的阴极，二号二极管(D2)的阳极连接一号电阻(Rl)的一端，一号电阻(Rl)的另一端同时连接交流电源(AC)的另一个电源信号输出端和三号二极管(D3)的阴极，三号二极管(D3)的阳极连接二号电阻(R2)的另一端。2.根据权利要求1所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，其特征在于，交流电源(AC)的交流电压幅值为50V。3.根据权利要求1或2所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，其特征在于，一号电阻(Rl)的阻值为1 Ω，额定功率为250W。4.根据权利要求1或2所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，其特征在于，二号电阻(R2)的阻值为IkQ，额定功率为2.5W。5.根据权利要求3所述的模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，其特征在于，一号二极管(Dl)、二号二极管(D2)、三号二极管(D3)的型号均为10A3，反向击穿电压为400Vo
【专利摘要】模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验电路，属于电推力器空心阴极的技术领域。解决了在阴极独立实验时无法模拟阴极与推力器耦合工作时的电流低频振荡的问题。本发明的直流电源的正极连接一号二极管的阳极，直流电源的负极同时连接空心阴极的电流输出端、交流电源的一个电源信号输出端和二号电阻的一端，一号二极管的阴极同时连接空心阴极的电流输入端和二号二极管的阴极，二号二极管的阳极连接一号电阻的一端，一号电阻的另一端同时连接交流电源的另一个电源信号输出端和三号二极管的阴极，三号二极管的阳极连接二号电阻的另一端。本发明适用于模拟阴极与推力器耦合工作的阴极独立实验。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105629108
【申请号】CN201511023089
【发明人】魏立秋, 胡俊锋, 李林, 于达仁
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日