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民用飞机设计与研究 CivilAircraft Design and Research 航空照明灯具驱动方案研究万狲(上海飞机设计研究院ARJ2l飞机项目管理部,上海200436) Research on aviation lighting system drive schematic Wan Chong ARJ21 Management Department,Shanghai AircraftDesign and Research Institute,Shanghai200436,China) 摘要:介绍了航空照明的发展趋势,电源驱动在近年内的发展并指出未来航空照明系统对照明光源驱动的需求,其目的主要是通过对不同的驱动控制架构进行分析,研究出适用于现代航空照明系统的驱动方案,为工程应用提供指导意义。关键词:航空照明灯具驱动;低压差稳压器驱动;功率因素校正;脉宽调制【Ab甜巾ct】T11is article introduces the development progress ofaviation lightingsystem,deSc曲Ⅸthe development ofHght source drive then OUt the requirement of the aviation light sougee target ofthe article find a solution forlighting system drive and provide the guidmce the engineering application b∞ed on the different architechture oflight source 【Koywords】 Aviation lightsource;driveLD0;PFC;PWM 0 引言 1 照明灯具光源使用现状与趋势随着科技进步及电子业的发展,LED是继白炽灯、荧光灯、节能灯后具有革命性意义的第四代新型高效固体光源,具有寿命长、节能、绿色环保等显著优点,被称为第三代照明革命。民用飞机的照明光源包括驾驶舱的控制面板、泛光照明、客舱照明都已经使用LED照明技术。然而,目前制约航空LED照明技术发展的主要因素有以下几个方面: (1)功率因素校正。如果LED驱动的功率因素太低,就会对功率生成系统造成额外负担,从而削弱 LED高功率效率的优势。(2)精确恒流输出。LED的光输出与LED中的电流大小有关。LED驱动器的作用是精确控制 LED中的电流量。如果不对电流进行精确控制,灯光就会出现令人感觉不适的光线强度变化。(3)尺寸。照明驱动器要求尺寸小型化,集成化,过大的驱动设备会增加飞行器的重量,同时增加额外的LRU,对于航空公司来说则增加了库存件, 影响了商用飞机的经济效益。(4)使用寿命和可靠性。LED照明的优势之一应该是使用寿命长且可靠性高。影响LED照明系统寿命以及可靠性的一般都是LED驱动器件,尤其是驱动器的电阻电容寿命,高可靠性的照明驱动会增加飞行器照明设备的MTBF,减少LRU的更换频率,从而降低航空公司的成本。 40 。客舱主照明荧光灯的调节有3个不同等级的亮度,100%、50%、10%,飞机在下降过程中荧光灯管处于10%的亮度,着陆后旅客下机时荧光灯需要调解到100%的亮度,该调解过程将增加电极的挥发速度,造成荧光灯管电极材料消耗从而降低荧光灯管的使用寿命。白炽灯主要用于客舱的乘务员控制面板、指示牌等的背光,白炽灯能耗高、发热温度高、热蒸发快、寿命短(1000h),且易受振动影响,大量白炽灯的使用也会造成较强的热辐射,同时也增加了环控系统的热载荷处理量。 。LED能耗低、抗振动性强、工作稳定性高,由于其对驱动以及散热要求较高,其本身成本大于白炽灯和荧光灯,但从长期的维护方面考虑,因其具有长寿命的特点,其维护成本低于使用白炽灯与荧光灯,从而为航空公司降低了维护成本。 2 LED灯具驱动方案及发展趋势 ,通过电阻限流来驱动LED灯具。配电阻驱动方式原理框图如图1所示。”¨ 万方数据万种:航空照明灯具驱动方案研究 D1 图1传统LED驱动方案传统驱动电路的优势是电路原理简单,其劣势在于:(1)该驱动电路的绝大部分损耗在电阻上,电路的效率不高,根据P=(u电源一u肿)·,,~.5V之间,在飞行器正常的28VDC汇流条供电的情况下,。(2)由于电阻特性的不同,Rl和R2