Zdroj VN pro model iontového motoru

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá teoretickým popisem funkce iontových motorů využívajících elektrostatické pole k dosažení tahu a praktickým návrhem zdroje napětí schopného napájet jednoduchý model iontového motoru. První část teoretického rozboru se zabývá ionizací pomocí elektrického výboje a druhá část popisuje, jakým způsobem dochází k vytváření tahu pomocí urychlených částic. Nakonec jsou charakterizovány principy získávání vysokého napětí z napětí síťového. Na základě požadavků definovaných v teoretické části je navrhnut a zkonstruován regulovatelný zdroj vysokého napětí pro napájení modelu iontového motoru. Zdroj je postaven na zapojení plného mostu spínaného při nulovém napětí. Každému prvku zdroje je věnována vlastní podkapitola s popisem funkce a nezbytnými výpočty. V závěrečné části jsou uvedeny změřené charakteristiky zdroje.

This bachelor's thesis' topic is theoretical description of ion thrusters using electrostatic field to generate thrust and practical voltage source design, which is capable to power simple model of an ion thruster. First part of theoretical introduction is focused on ionization through electrical discharge and second one describes how to generate thrust using accelerated particles. In the end are explained principles of high voltage generation from power network's voltage. A regulated high voltage supply for an ion thruster model is designed and built according to requirements defined in the theoretical part. The supply is based on full-bridge converter in zero voltage switching mode. Each part of the power source is described in separated subchapter including essential calculations. Measured characteristics of the power supply are presented in the final part of the thesis.