[发明专利]一种基于双DSP的多功能变换器

说明书

本发明提出一种基于双DSP的多功能变换器，包括主功率电路和控制电路；主功率电路包括三相不可控整流器、上电软充电回路、滤波电路、H桥逆变电路、三相全桥逆变电路和驱动电路；控制电路包括CPU最小系统、模拟量采集及调理电路、离散量输入及输出电路、位置检测及解码电路。本发明针对三级式同步电机的特性，可向起动发电机中励磁机、主发电机供电实现对航空发动机的起动功能，同时，该装置可向永磁同步电动机的供电实现对机上作动系统电驱动功能；本发明主功率电路部分共用，控制电路部分采用双DSP和CPLD配置的CPU最小系统，根据不同的指令，产生不同的PWM脉冲信号至驱动电路，继而驱动逆变电路输出并向不同的电机供电。

技术领域

本发明涉及功率变换器，特别地涉及一种航空用的基于双DSP的多功能变换器。

背景技术

飞机重量是一项重要指标，与飞机的飞行安全、使用性能、制造成本、运营成本等多个方面息息相关，对飞机使用空重进行有效控制和减重不仅可以降低研发和制造成本，还可以提供灵活的装载空间，并且可以提升飞机飞行的稳定性能。目前，国内外航空发动机大功率电起动系统均开始采用无刷起动/发电的方案。通常，国内采用起动控制器驱动三级式电机来实现航空发动机起动，起动完成后，起动控制器脱开，由发电控制器驱动三级式电机发电，为机上用电设备提供电能，实现起动/发电一体化。而机上对于襟翼、副翼、扰流板、机身舱门等控制的作动系统目前都是额外配置电动机控制器，这样就造成了控制网络、通讯网络的复杂性，并且使飞机机载设备的重量和体积较大，降低了飞机运行的可靠性。

发明内容

为了能够有效减轻全机机载设备重量，提高系统功重比，并进一步提高控制的精确性，本发明提出一种基于双DSP的多功能变换器，通过对三级式同步电机的供电控制实现对航空发动机的起动。起动完成后，该装置通过对永磁同步电动机的供电控制实现对其它机上作动系统的控制。该装置主功率电路部分实现共用，控制电路部分实现对三级式同步电机与永磁同步电动机分别精准控制，实现了多功能复用，提高了机载设备的利用率。

本发明提出的一种基于双DSP的多功能变换器，针对三级式同步电机的特性，可向起动发电机中励磁机、主发电机供电实现对航空发动机的起动功能，同时，该装置可向永磁同步电动机的供电实现对机上作动系统电驱动功能。该装置主功率电路部分共用，控制电路部分采用双DSP和CPLD配置的CPU最小系统，根据不同的指令，产生不同的PWM脉冲信号至驱动电路，继而驱动逆变电路输出并向不同的电机供电。

具体的，本发明技术方案为：

所述一种基于双DSP的多功能变换器，其特征在于：包括主功率电路和控制电路；

所述主功率电路包括三相不可控整流器、上电软充电回路、滤波电路、H桥逆变电路、三相全桥逆变电路和驱动电路；

所述三相不可控整流器的输入端与外部三相交流电源连接，对外部输入的三相交流电进行整流并输出直流母线电源，输出端与上电软充电回路连接；

所述上电软充电回路的输入端与三相不可控整流器输出端连接，用于上电瞬间对冲击电流的限制，对输入电源、三相不可控整流器及滤波电路的电容器件保护，其输出端与滤波电路连接；

所述滤波电路的输入端与上电软充电回路的输出端连接，采用电容对直流电进行滤波和储能，其输出端分别与三相全桥逆变电路和H桥逆变电路连接；

所述H桥逆变电路的输入端与滤波电路的输出端连接，采用IGBT器件将直流母线电源逆变为单相交流电源提供给起动发电机中励磁机的励磁绕组，其输出端与外部起动接触器连接；

所述三相全桥逆变电路的输入端与滤波电路的输出端连接，采用IGBT器件实现将直流母线电源逆变为三相变频交流电提供给起动发电机中主发电机或永磁同步电动机的电枢绕组，其输出端与外部起动接触器和外部电驱动接触器连接；