JP2021505909A - 負荷インピーダンステスターおよび測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(連邦政府による資金提供を受けた研究または開発に関する声明)
本発明は、NASAから付与の契約番号NNC16CA21Cの下で政府の支援を受けて行われた。米国政府は本発明に一定の権利を有する。
Claims (19)
- 信号インジェクタであって、電圧入力および電圧出力、制御可能なスイッチ、ならびに前記電圧入力と前記電圧入力との間で前記制御可能なスイッチと並列に接続された電圧降下デバイスを有し、前記電圧出力が負荷に接続された、信号インジェクタと、
前記負荷に亘る電圧を測定するように構成された電圧センサと、
前記負荷の電流引き込みを測定するように構成された電流センサと、
ある周波数における前記負荷のインピーダンスを測定するように構成されたコンピューティングデバイスと、
を備え、
前記インピーダンスは、測定された電圧と測定された電流に基づいており、前記コンピューティングデバイスは、前記周波数に基づいて前記スイッチを制御する、インピーダンス測定回路。 - 前記電圧降下デバイスが、ダイオードを含むことを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記信号インジェクタが、前記電圧入力を前記電圧出力に接続する少なくとも1つの電圧降下デバイスと、前記少なくとも1つの電圧降下デバイスに並列に接続されたスイッチであって、そのスイッチが閉じている間、前記電圧降下デバイスを短絡させるスイッチと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記スイッチの制御入力に接続されたゲートドライバをさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記少なくとも1つの電圧降下デバイスは、複数の電圧降下デバイスであることを特徴とする請求項3に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記複数の電圧降下デバイスが、複数の直列接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項5に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記複数の直列接続されたダイオードが、ほぼ同一であることを特徴とする請求項6に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記複数の直列接続されたダイオードが、少なくとも2組の実質的に異なるダイオードを含むことを特徴とする請求項6に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記少なくとも1つの電圧降下デバイスに亘る電圧降下は、電圧出力での予想電圧の最大で3%であることを特徴とする請求項3に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記少なくとも1つの電圧降下デバイスに亘る電圧降下は、電圧出力での予想電圧の1%〜3%の間であることを特徴とする請求項9に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記負荷がプラズマスラスタであることを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス測定回路。
- 前記電圧入力が、硬電圧源に接続されることを特徴とする請求項1に記載のインピーダンス測定回路。
- 電圧源から負荷に電圧を提供し、
ほぼ方形波の摂動を前記電圧に注入し、
前記負荷の電流引き込みと前記負荷に亘る電圧とを測定して、その測定値をコンピューティングデバイスに提供し、
前記コンピューティングデバイスを使用して前記負荷に亘る電圧と前記負荷の電流引き込みとを分析し、それにより前記負荷のインピーダンスを決定する、
ことを備えた、負荷のインピーダンスを決定する方法。 - 前記負荷に亘る電圧と前記負荷の電流引き込みとを分析することが、前記電圧の基本成分を前記電流引き込みの基本成分で割った比を求めることを備えた、請求項13に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、フーリエ変換を使用して、前記分析された電圧から前記電圧の基本成分を抽出することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、フーリエ変換を使用して、前記分析された電流引き込みから前記電流の基本成分を抽出することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記ほぼ方形波の摂動を前記電圧に注入することが、電圧降下デバイスを通して前記電圧を通過させることと、前記電圧降下デバイスをバイパスさせることとを交互に繰り返すことを備え、前記交互に繰り返すことは、設定された周波数で行われることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記電圧降下デバイスを通して前記電圧を通過させることが、複数の直列に接続されたダイオードを通して前記電圧を通過させることを備えた請求項17に記載の方法。
- 前記電圧降下デバイスを通して前記電圧を通過させることと、前記電圧降下デバイスをバイパスさせることとを交互に繰り返すことが、スイッチを開状態と閉状態との間で交互に切り替えることを備え、前記スイッチは、前記閉状態の間に前記電圧降下デバイスの周りに短絡経路を完成させることを特徴とする請求項17に記載の方法。
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