[发明专利]一种航空电磁发射装置及方法

权利要求书

1.一种航空电磁发射装置，其特征在于，包括：依次连接的充电控制单元、采用三相PWM全控整流方式的整流单元、能量存储单元、串联谐振单元和发射单元；

还包括分别与所述整流单元、串联谐振单元和发射单元连接的驱动单元；分别与所述充电控制单元和驱动单元连接的主控单元；以及分别与所述能量存储单元、串联谐振单元、发射单元和主控单元连接的信号检测单元；

交流电经过所述整流单元转换为直流电并传递给所述能量存储单元，所述信号检测单元检测所述能量存储单元的端电压信号并传送给所述主控单元，所述主控单元根据所述能量存储单元的端电压信号生成相应的驱动信号并传送给所述整流单元对应的驱动单元，所述整流单元根据所述驱动单元的驱动信号运行，并保持所述能量存储单元的端电压在范围内保持稳定；

所述串联谐振单元和所述发射单元构成串联谐振电路；所述信号检测单元检测所述串联谐振电路中的谐振电流值传送给所述主控单元，所述主控单元根据所述谐振电流值判断发射过程，控制所述发射单元的发射开关，谐振产生的发射波形生成后断开所述串联谐振电路；

还包括高频换向电路单元，所述高频换向电路单元设于所述能量存储单元和所述串联谐振单元之间，所述能量存储单元和所述串联谐振单元分别和所述高频换向电路单元连接，用于产生谐振发射电流的串联谐振单元和发射单元全部位于高频换向电路单元之后；

所述高频换向电路单元根据所述主控单元发出的信号切换电路工作状态，以配合所述发射单元的发射相位，具体包括：

S1、所述串联谐振单元中匹配相应发射频率的谐振电容接入电路；所述高频换向电路中的第七IGBT和第十IGBT导通，第八IGBT和第九IGBT断开，所述能量存储单元为所述谐振电容补充能量；

S2、若所述谐振电容两端的电压正向达到第一预设电压值，所述高频换向电路中的第七IGBT和第十IGBT断开，当所述主控单元发出正向发射指令，所述发射单元的发射开关闭合，谐振电容与发射线圈构成谐振电路，所述谐振电容两端的电压逐渐下降，所述发射单元中发射线圈中的电流逐渐上升；

S3、若所述谐振电容两端的电压下降至0，所述发射线圈中的电流达到电流正向峰值附近之后逐渐减小，所述发射线圈为所述谐振电容反向充电，所述谐振电容两端的电压逐渐反向上升；

S4、若所述发射线圈中的电流降至0，表示一个正向半正弦脉冲发射完成，此时所述谐振电容两端的电压反向达到第二预设电压值，之后断开所述发射单元的发射开关，所述高频换向电路中的第八IGBT和第九IGBT导通，所述能量存储单元再次为所述谐振电容补充能量，直至所述谐振电容两端的电压反向达到第一预设电压值；

S5、所述谐振电容两端的反向电压达到第一预设电压值，所述高频换向电路中的第八IGBT和第九IGBT断开，当所述主控单元发出反向发射指令，所述发射单元的发射开关闭合，所述谐振电容两端的电压逐渐下降，所述发射单元中发射线圈中的电流逐渐上升；

S6、若所述谐振电容两端的电压下降至0，所述发射线圈中的电流达到电流反向峰值之后逐渐减小，所述发射线圈为所述谐振电容正向充电，所述谐振电容两端的电压逐渐正向上升；

S7、若所述发射线圈中的电流降至0，表示一个反向半正弦脉冲发射完成，此时所述谐振电容两端的电压正向达到第二预设电压值，之后断开所述发射单元的发射开关，所述高频换向电路中的第七IGBT和第十IGBT导通，所述能量存储单元再次为所述谐振电容补充能量，直至所述谐振电容两端的电压正向达到所述第一预设电压值；

其中，所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。

2.根据权利要求1所述的一种航空电磁发射装置，其特征在于，

所述高频换向电路单元根据所述主控单元发出的驱动信号切换电路工作状态，将所述能量存储单元按照所述发射单元的发射相位与所述串联谐振单元连接；所述串联谐振单元和所述高频换向电路单元并联，生成要求发射波形并通过所述发射单元发射。

3.根据权利要求1所述的一种航空电磁发射装置，其特征在于，还包括机载交流电源或发电机，所述机载交流电源或发电机作为供电端，分别与所述充电控制单元和所述信号检测单元连接。