飞机直流母线变换器的关键技术研究

针对飞机高压直流母线至低压直流母线变换的需求,对电源变换器的关键技术进行论述。采用倍流整流来满足大电流应用需求,采用外加延时电路来提高移相控制芯片的抗扰性,通过限制功率管并联电容的容量来抑制功率管的轻载损耗。通过对磁集成电感和分离电感的建模分析,确定分离电感更适合于倍流整流电路。通过对同步整流和肖特基二极管整流的对比分析,确定肖特基二极管整流在效率方面的劣势并不明显,但在可靠性方面的优势却较为显著。实测结果表明:电源变换器可实现4kW输出功率;对于倍流整流电路,采用分离电感的体积小于集成电感;相对于同步整流驱动易受干扰,肖特基整流可靠性更高。     

高速发电机供电的脉冲电源变换器设计

脉冲电源变换器用于将高速发电机提供的变压交流转化为稳压直流,满足脉冲负载的供电需求。脉冲电源变换器包括将发电机输出交流转化为直流的三相整流器和实现稳压输出的DC/DC变换器。通过在DC/DC变换器输出端添加大容量缓冲电容来减小脉冲负载端的纹波电压,并将电流型控制应用于DC/DC变换器来抑制回馈到发电机端的脉动功率。通过采用同步整流控制金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)替换二极管,使三相整流器效率提升;并对DC/DC变换器的主电路、驱动电路和控制电路进行设计。测试结果表明所提出脉冲电源变换器稳态和动态特性良好。     

基于DSP+FPGA的三相交流发电机功率因数确定方法

针对三相交流发电机运行状态分析及故障快速保护需求，研究三相交流发电机功率因数在DSP及FPGA平台下的快速确定方法。结合抗干扰的需求与DSP及FPGA算法实现的差异，对三相交流发电机功率因数的确定在两个平台上进行算法分析。根据DSP无法直接进行根号运算的特点，提出基于近似计算的方式对发电机功率因数进行确定的方法；根据FPGA难以进行根号、除法运算的特点，提出基.于锁相环的方式对发电机功率因数进行确定的方法。理论分析与仿真结果表明，通过DSP计算的发.电机功率因数角小于40°时，误差低于06%，在相电压与相电流存在高频干扰信号的条件下，通过FPGA所确定的发电机功率因数误差为006%，则所提出的基于DSP+FPGA功率因数确定方法有效可行。