[发明专利]一种等离子体点火器用双频激励电源

说明书

本发明公开了一种等离子体点火器用双频激励电源，包括：控制模块控制高频交流电压模块产生近正弦波电压、脉冲电压模块产生与近正弦波电压的正峰值或负峰值同步的脉冲电压，近正弦波电压与脉冲电压叠加后加载至等离子体点火器上，从而通过在的等离子体点火器中产生一个电场扰动，改变等离子体点火器的放电起始位置，同时增加等离子体点火器内部产生更多的活性粒子，提高航空发动机某些特定极限工况下的点火能量注入，减小因大能量注入产生的电极烧蚀问题，适应不同程度的外界工况变化。控制模块还通过控制脉冲电压的频率，控制等离子体点火器激发强度，以适应不同程度的外界工况变化，使等离子体点火器电源装置工作在满足要求的最低能量运行状态。

技术领域

本发明涉及航空发动机等离子体点火和助燃技术领域，具体涉及一种等离子体点火器用双频激励电源。

背景技术

等离子体点火是通过高压放电激发出大量活性粒子，并通过高温高速等离子体射流方式喷入燃料和空气混合区域，凭借火舌穿透能力强和大量活性粒子产生的化学反应，可以有效的强化燃烧室内的点火能力。目前，等离子体点火技术在动力领域应用研究非常广泛，可用于内燃机、航空发动机、脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机等点火，是一个新型点火技术。针对不同种类的点火器结构，等离子体激励方式也存在多种类型，例如采用形式有直流、交流、脉冲等各种放电激励形式的单一电源激励形式，但是当外界工况发生快速剧烈变化时，单一电源形式激励的点火方式可能会存在适应能力变差的情况。同时由于采用直流放电的电弧方式主要是通过热效应，为燃料裂解提供高热量，但这种放电形式会使得点火器产生严重的烧蚀现象，影响点火器的寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的当外界工况发生快速剧烈变化时，单一电源形式激励的点火方式可能会存在适应能力变差缺陷，从而提供一种等离子体点火器用双频激励电源。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种等离子体点火器用双频激励电源，包括：高频交流电压模块、控制模块及脉冲电压模块，其中，高频交流电压模块，其第一高压输出端与线筒型等离子体点火器的线电极连接，其第二高压输出端与线筒型等离子体点火器的筒电极连接；脉冲电压模块，其正极输出端与线筒型等离子体点火器的线电极，其负极输出端与线筒型等离子体点火器的筒电极连接；控制模块，其第一端与高频交流电压模块的输入端连接，其第二端与脉冲电压模块的输入端连接；控制模块用于控制高频交流电压产生固定频率的近正弦波电压，同时控制脉冲电压模块产生与近正弦波电压的正峰值或负峰值同步的脉冲电压，近正弦波电压与脉冲电压叠加后加载至线筒型等离子体点火器上；控制模块还通过控制脉冲电压的频率，以控制等离子体点火器激发强度。

在一实施例中，控制模块包括：高频交流电源控制单元，其第一端与高频交流电压模块的输入端连接，用于生成控制近正弦波电压的频率的第一控制信号；脉冲电源控制单元，其第一端与高频交流电源控制单元的第二端连接，其第二端与脉冲电压模块的输入端连接，用于对第一控制信号进行分频及相位控制，得到第二控制信号，第二控制信号控制脉冲电压模块在近正弦波电压的正峰值或负峰值产生脉冲电压，第二控制信号还用于控制脉冲电压的频率。

在一实施例中，脉冲电源控制单元包括：分频子单元，其第一端与高频交流电源控制单元的第二端连接；相位控制子单元，其第一端与分频子单元的第二端连接，其第二端与脉冲电压模块的输入端连接。

在一实施例中，高频交流电压模块包括：高频交流电源，其第一高压输出端与线筒型等离子体点火器的线电极连接，其第二高压输出端与线筒型等离子体点火器的筒电极连接；第一驱动单元，其输入端与控制模块的第一端连接，其输出端与高频交流电源控制单元的第一端连接；第一驱动单元基于第一控制信号，控制高频交流电压产生固定频率的近正弦波电压。