某型3KVA航空静止变流器原理分析.doc

某型3KVA航空静止变流器原理分析.doc某型 3KVA 航空静止变流器原理分析【摘要】本文简要介绍了某型 3KVA 航空静止变流器的基本工作原理。【关键词】变流器;原理航空静止变流器是航空电源系统的二次电源, 其发展方向是高功率密度、高变换效率、高可靠性、高维修性和高电能质量。常见的应用是把一次电源的直流电网电压 28V 变换成频率为 400Hz 的 115V 交流电压供给机载设备使用。目前, 比较成熟并且常用的方案是采用两级式结构, 即前级采用 DC-DC 变换器,后级采用 DC-AC 变换器。 1. 航空静止变流器原理简介现以 3000VA 的静止变流器为例,对目前航空电源系统常用的静止变流器的原理进行介绍。静止变流器的 A、B、C 三相的基本原理相同, 由直流变换部分、逆变部分将 DC28V 转换为 115V/400Hz 单相正弦交流电,再通过相控部分,将相序调整成标准的三相 115V/400Hz 交流电。每个单相的变流器主要由五大部分组成。 直流变换单元直流变换是将 28V 的直流低压变换为 185V 的直流高压。直流变换单元由缓冲电路, 比例驱动电路、单端反激功率变换电路组成。缓冲电路是一个晶体管互补电路, 缓冲电路的基本工作原理是利用电感电流不能突变的特性抑制器件的电流上升率, 利用电容电压不能突变的特性抑制器件的电压上升率; 比较驱动电路的激磁电流与晶体管的输出电流成正比, 这对于提高开关速度, 降低功率晶体管的损耗极为有利。综合电流反馈和检测的综合电压反馈信号送至控制板进行综合处理后, 再送至缓冲电路一串脉冲调制信号。无论输入电压在很大范围内变化或负载从空载到满载的范围内变化, 输出的直流高压的变化范围均在很小的范围内变化, 以保证直流高压的稳定性。 逆变换单元逆变换单元由逆变换电路和逆变换驱动电路组成。逆变换主要由四只晶体管组成一个三态桥电路。其中两只晶体管在高频脉冲下工作, 另外两只晶体管工作在 400H 自动方波开关状态。当对应的两只晶体管导通时, 形成波形的正半周期,另外两只导通时,形成波形的负半周期。经过 L-C 滤波,便得到符合要求的正弦波。逆变换每只晶体管均有一个驱动电路, 四个基本相同的驱动电路构成了逆变换的驱动电路。驱动信号来自控制板, 当控制信号为低电平时振荡器产生高频振荡由变压器传输, 经整流后获得不一定的功率,最后经互补输出电路输出到三态桥电路一串脉冲信号,该信号与控制板的输出信号相位相差 180 °。 内部供电单元 DC 28V 输入电压变换为不受输入电压控制的稳定的 DC 11V 电压,向内部电源的逆变电路供电, 经变压器推挽振荡, 在变压器的副边输出 5组各± 的电源,分别送到变流器的各个用电部分。变流器的内部供电是由集成电路组成一个振荡器, 与晶体管共同构成一个开关稳压电源, 经功率管获得一定的功率后, 输出稳定的约 11V 的电压。该电压供给推挽振荡器, 在变压器的副边得到五组电压, 并经整流后得到五组± 的直流电压, 分别向变流器各部分电路供电。由于系统的反馈作用, 11V 的电压几乎不随电源电压而变化,但能根据负载的变化自动调整电压值, 以满足整机在各种运行状态下的需要。调整电位器电路中的电位器可以调节 11V 电压值, 从而可调节直流变换的输出电压值。同时变流器的交流输出电压也会发生改变。