某机载三相交流稳压电源的研制

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某机载三相交流稳压电源的研制 [复制链接]

 

摘要：介绍了某机载三相交流稳压电源的研制情况。对电源电路进行了分析、计算和计算机仿真。应用高频脉宽调制斩波调感技术，以MOS场效应管取代了传统的双向晶闸管，用脉宽调制取代了相控技术。通过对电路的优化设计，降低了输入谐波电流。

关键词：谐振；交流稳压；计算机仿真

 

    本文介绍的机载交流稳压电源的主要功能是为航空电子系统中的众多传感器提供交流激磁信号，要求性能稳定、小型轻量、高效率、高可靠性。大约在上世纪70年代，国外先进的作战飞机上使用的交流稳压电源，采用了变压器补偿式稳压技术，其原理是用多个补偿变压器组合，通过控制电路，切换补偿变压器进行补偿，补偿是有级的。而且所需的补偿变压器和切换开关较多，电路较复杂，补偿精度低。由于使用的中频补偿变压器较多，交流稳压电源的体积、重量大。

    近几年来，国内关于交流稳压电源的研究较为活跃，其研究的主要内容一种是线性谐振型技术及其改进;另一种是开关型交流稳压电源。线性谐振型（也称正弦能量分配器），它是通过LC谐振参量的改变使交流输出电压得到调整，以连续可调式获得优越的稳压性能。主电路中不含电力半导体器件，线路简单、可靠性高。但是由于存在输入电压范围不够宽，源端空载无功电流和谐波电流较大，以及容易发生振荡等缺点，使其发展和应用受到了限制，特别是在大功率场合的应用比较少。开关型交流稳压电源采用了先进的高频开关电源技术，可以减小体积、重量、节省铜铁材料，具有效率高，响应速度快等优点。它先将交流整流成脉动的直流，再通过高频脉宽调制（PWM）技术，将脉动的直流逆变成交流。再通过相位跟踪与转换电路取得与输入侧同频同相的补偿电压，加在输入与输出之间，使输出电压稳定。这项技术成为当今交流稳压电源技术发展的方向。但是，由于开关型交流稳压电源控制电路较复杂，国内微电子技术及其工艺技术发展较慢，目前还不可能提供专用控制芯片，所以难于推广。

    本文结合型号任务的研制，对线性谐振型交流稳压电源进行了研究，用先进的高频开关MOS场效应管取代传统的双向晶闸管，用高频PWM取代相控技术。通过对电路的优化设计，减小了谐波电流。调试和试验表明，该产品的控制电路简单，波形失真度小，性能稳定，已经用于某型号任务中。