邹锦浪，张黎明，谢霞明，韩业华，杨肖锋

（1.上海空间电源研究所，上海 200245；2.中国科学院微小卫星创新研究院，上海 201203）

卫星电源系统是卫星的能源心脏，一次电源部分则是卫星电源系统的核心，它为星上的电气设备提供能量，并保护电源系统[1-3]。PCU 起着在太阳能电池阵、蓄电池与配电单元均衡输送电能的作用,从而使母线电压保持恒定,为卫星上的电气设备提供能量[4]。在太阳能光照不充足的情况下,放电调节器(Battery Discharge Regulator,BDR)通过对蓄电池放电维持母线电压平衡，高效能的BDR 是电源系统的重要组成[5-6]。

文中提出的新型Y 型拓扑电源不存在磁芯不平衡的问题，其控制方式简单、动态性能好、转换效率高，因而非常适用于蓄电池放电场合。

1 Y型拓扑结构介绍

图1 为Y 型拓扑原理图，其连接在输入电源Vin与负载端Rload之间，各符号分别表示为变压器T1，电感L1，MOS 管Q1、Q2，续流二极管D1、D2，电容Cout，负载Rload。变压器绕组与L1相接，其异名端和同名端分别接至MOS 管Q1、Q2的漏极，二极管D1、D2的阳极分别连接至MOS 管Q1、Q2的漏极。

图1 Y型拓扑原理图

状态1:当Q1、D1导通，Q2、D2关断。输入电流iL流过两条支路，一条支路是通过变压器T 原边NP和MOS 管Q1的电流iQ1，另一条支路是通过变压器T 副边NS和续流二极管D1的电流iD1，其中，由于变压器原副边匝数比NP:NS=1:1，所以，此时输入电流[iL]ON=2[iout]ON，VCT=VOUT/2；电感L两端的电压为：

电感电流上升斜率为：

由式（2）可得：

状态2：当Q1、Q2关断，D1、D2导通。此时输入电流il同样由两部分组成：一部分是通过变压器T 原边NP和续流二极管D2的电流iD2，另一部分是通过变压器T 副边NS和续流二极管D1的电流iD1（变压器原副边作为导线续流），此时VCT=VOUT。……