[发明专利]一种机载三相整流电源输入电压瞬变控制电路及方法

说明书

本发明公开了一种机载三相整流电源输入电压瞬变控制电路及方法，整流电源采集三相输入电压、输入电流和直流输出电压，然后将采集数据送至控制器，控制器对输入电压、输入电流和输出电压进行判断，调节整流电源的工作模式。整流电源采用SPWM解耦控制，稳态运行时通过双闭环PID控制，控制器将驱动信号经驱动电路送至功率变换器，使得输出直流电压保持稳定；输入电压瞬变时，控制器通过计算处理切换PWM工作模式，进入恒定占空比模式，维持输出电压带负载稳定运行。本发明实现了机载三相整流电源在后端电气负载变化或者发动机转速变化等原因引起的输入电压瞬变时，使得整流电源带负载稳定运行。

技术领域

本发明属于机载三相整流电源供电领域，具体是一种机载三相整流电源输入电压瞬变控制电路及方法。

背景技术

目前国内机载交流供电系统，一次整流电源大都为无源PFC电源，如二极管不控整流、晶闸管整流以及多脉波变压器整流，无源一次整流电源转换效率较低、功率因数偏低、电流谐波含量高，具体表现为以下方面：

机载三相交流电压由柴油发电机提供，发电机容量一般相对较小，因此更容易受到谐波污染。无源一次整流电源采用不控或半控器件，使得一次整流电源体积和重量较大，同时由于飞机的不同飞行模式和负载的剧烈变化时容易引起航空电网较大波动，使得航空电网幅值突变较大，容易引发后端设备工作异常，严重时可能会损坏后端设备。无源一次整流电源为了适应航空电网电压瞬变特性，提高电源设计余量、增大设备的体积和重量，从而间接限制了飞机的载荷；同时，较大的电流谐波含量，降低航空电网的电能利用率，从而导致能耗增加，转换效率降低。因此，解决航空电网电压瞬变带来的问题，提高航空电网的利用率势在必行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种机载三相整流电源输入电压瞬变控制电路，包括电源输入电路，所述电源输入电路包括缓启动电路、输入电抗器、功率变换器以及直流电容；缓启动电路、输入电抗器、功率变换器以及直流电容依次连接；还包括采样电路、驱动电路以及DSP控制器；

所述采样电路包括输入电压采样电路、输入电流采样电路以及直流电压采样电路；

输入电压采样电路实现输入电压采样功能，并将采集的输入电压信号发送至DSP控制器；

输入电流采样电路实现输入电流采样功能，并将采集的输入电流信号发送至DSP控制器；

直流电压采样电路实现输出电压采样功能，并将采集的输出电压信号发送至DSP控制器；

驱动电路为功率变换器提供实时驱动信号，驱动电路一端连接DSP控制器，另一端与功率变换器连接；

DSP控制器对获取的输入电流信号进行dq坐标变换，分别对输入电流信号的有功分量和无功分量进行PI控制，再进行dq坐标逆变换，完成对输入三相电流的单位功率因数正弦波电流控制；并输出PWM脉冲驱动信号至驱动电路，其中PWM脉冲驱动信号给定时注入三次谐波。

优选的，还包括辅助电源，所述辅助电源为采样电路、驱动电路以及DSP控制器提供不同规格的电压。

优选的，DSP控制器上设置有DSP采样端口；

采样电路将输入电压信号、输入电流信号或输出电压信号发送至DSP控制器前，还包括将输入电压信号、输入电流信号或输出电压信号经过电阻分压或者传感器采样滤波，并发送至隔离运放输入端，经隔离运放隔离后送至DSP采样端口。

优选的，DSP控制器控制过程包括电压环控制、电流环控制以及锁相环控制。

优选的，输入电压信号为锁相环和三次谐波计算提供输入参数，同时为驱动电路切换工作模式的判断依据。

优选的，驱动电路的工作模式包括稳态工作模式和瞬态工作模式。