Page 106 - 《真空与低温》2026年第1期

席竹君等：对霍尔推力器大脉冲扰动的系统防护方法研究 103

原边 副边

熔断器保护 过流保护电路
浪涌抑制 Q1 Q3 D1 D3 V out+
熔断器 霍 输入滤波模块
尔 母线 功 模块
过流
率
V in+ 传 驱动 开 R 1
感 电路 关
器
C 1 C 2 C 3
R 2
V in−
MOSFET1 V out−
K1 K2 Q2 Q4 D2 D4
隔离采样 隔离驱动 电流采样
电压采样
控制芯片
芯片过流保护 EA V/I环路 运放 V/I保护
图 3 PPU 硬件过流保护电路组成电原理框图
Fig. 3 Electrical principle block diagram of PPU hardware overcurrent protection circuit

电流增大时，该信号通过电流互感器感应到副边，并
160
150
140 通过整流电路将该信号进行整流，整流信号经滤波
120 电路后，送入控制芯片端口。随着母线电流的增加，
电流/A 100 100 端电平同步上升，当端电平上升至临界值后，控制
80 80 芯片内部通过比较判断锁存等功能电路对其信号
60
60 55 50
进行处理，最终关闭控制器输出的驱动信号，使得
40
1.103 7.5 38.3 576 1 303.8 2 636.2 MOS 管关断，原边电流下降，最终限制母线输入电流。
保护时间/ms
控制芯片过流保护适用于电推力器阳极点火
图 4 3 只并联 JF-6332/F-125 V-10 A-YK20580 瞬间 PPU 原边产生瞬间大电流的情况。
熔断器保护特性曲线 （3）过流保护电路，
Fig. 4 Protection characteristic curve of three parallel 过流保护电路相比其他保护措施，最大的优点
JF-6332/F-125 V-10 A-YK20580 fuses 是响应快、精度高以及可恢复性。通常输入母线

过流保护电路由电流比较电路、变压器隔离电路、
（2）控制芯片保护
触发及保持电路和过流保护状态量采集、过流保
控制芯片保护是通过控制芯片对电流的比较
护恢复电路组成。
判断来实现，电路原理如图 5 所示。
基本原理为，当推力器发生大电流脉冲放电时，
传感器采集到母线电流采样信号后，与基准电压比

V CC+
较，比较电路发出脉冲信号，该信号通过变压器隔
离后输入触发及保持电路。触发及保持电路接收
12
15
13
14
11
V OC′
10 比较电路发出的脉冲信号后，输出并维持高电平信
GND CGod
INV 1 [17]
OUTB
OUTA
EA 3 号，供电通路关断 ，过流保护状态量采集电路将
P-GND
NI 2
CT
故障信息上传。一般来说，过流保护电路具备可恢
SD
SS
RT
Vref
CLK
8
5
4
9
6
RAMP
16
4 1 复功能，当过流故障排除后，可通过指令重置电路，
V in+
3 2
V in− 电路原理如图 6 所示。
过流保护电路的关键点在于控制阈值的设定、
图 5 控制芯片过流保护电路原理图
响应时间的优化、抗干扰设计以及自恢复功能，是
Fig. 5 Schematic diagram of overcurrent protection
一种适用于整个点火过程的保护措施。
circuit of control chip
（4）V/I 保护
在电推进控制器阳极点火瞬间，电推力器阳极 V/I 保护功能是 PPU 最常用的电源保护措施，
出现较大电流振荡，PPU 原边电流迅速上升。当原边 适用于电推力器稳定点火阶段。