一種脈沖調頻式飛機交流發(fā)電機電壓調節器設計研究

　　摘要：本文介紹了一種基于集成電路的脈沖調頻式航空交流發(fā)電機電壓調節器的設計方法，給出了具體的硬件電路。結合三級式航空交流發(fā)電機進(jìn)行了調試，調試結果表明，調壓系統具有抗干擾能力強、調壓精度高的特點(diǎn)。該方法可為各種航空交流發(fā)電機電壓自動(dòng)調節的工程實(shí)現提供參考。

　　引言

　　飛機同步發(fā)電機的轉速、負載(負載的大小或功率因素)變化時(shí)，其電壓將隨之變化。為保證用電設備的正常工作，就需要通過(guò)改變激磁機的激磁電流來(lái)調節同步發(fā)電機的電壓。隨著(zhù)集成電路技術(shù)的發(fā)展和應用，基于集成電路設計的電壓調節器是航空發(fā)電機電壓調節的發(fā)展趨勢。

　　晶體管電壓調節器的基本原理

　　集成運算放大器式的電壓調節器以晶體管電壓調節為基礎，其基本原理如圖1(a)所示。圖中大功率晶體管BG串聯(lián)在激磁機激磁線(xiàn)圈Wjj電路中，用來(lái)控制激磁機的激磁電流。通過(guò)合理設置大功率晶體管的工作條件，使其工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，等效電路如圖1(b)所示?！　?/p>

            (1)

　　式中，σ為大功率管的導通比，其表達式為：

            (2)

　　在功率管的控制下，激磁電流的平均值Ijj與功率管的導通比σ成正比。只要使功率管導通比隨發(fā)電機工作狀態(tài)的變化而作相應的改變，就可以控制激磁機的激磁電流，從而使發(fā)電機的端電壓在一定范圍內可調。而改變導通比的方法有兩種，一是改變其分子，保持工作周期不變;一是改變其分母，保持分子不變。這兩種方法對應著(zhù)電壓調節器的兩種基本形式，即脈沖調寬式電壓調節和脈沖調頻式電壓調節。本文研究脈沖調頻式電壓調節的設計與應用。