一种航空用逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种航空用逆变器，把输入直流电变换成单相交流电输出，能在振动环境下正常工作。可作为飞机的应急二次电源，当飞机主电源失效时，把机上蓄电池电变换成交流电，给机上用电设备供电。
【背景技术】
[0002]目前，民用飞机上用的是交流发电机，提供115V，400Hz的交流电，机上用电设备大多也是用115V，400Hz的交流电，如果飞机发电机出现故障，而机上的备用电源为蓄电池，只能提供28V直流电，这样就不能给机上用电设备提供合适的电源，飞机设备得不到供电，会直接对机上人员造成安全隐患。这时就需要一种变电设备，把蓄电池提供的28V直流电逆变为115V、400Hz交流电来取代发电机，给用电设备供电。同时如果变电设备安装的位置在发动机附近，或飞机遇上气流等恶劣情况，振动比较厉害，作为应急二次电源，是飞机的最后一个保障，需要非常高的可靠性。因此，设计一种能在振动环境下工作，把蓄电池电源转换为飞机设备供电电源的逆变器是很有必要的。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种把18?30V (飞机上蓄电池输出28V)直流电变换成115V，400Hz的交流电，输出功率为500W，给机上用电设备供电，并能够在振动环境下正常工作的航空用逆变器。
[0004]1.为达上述目的，本实用新型从电路上实现28V直流变115V交流
[0005]本实用新型内部电路分为DC/DC部分、DC/AC部分和机内电源部分。
[0006]DC/DC部分把输入的18?30V直流电变换成180V直流电。它包括DC/DC主电路(主要由MOS管+变压器构成推挽正激拓扑电路，MOS管这里起开关管作用，把输入的直流电压变成方波，通过变压器升压，经二极管整流、和由电感、电容组成的滤波电路后，滤波得到180V直流电)、DC/DC控制电路(控制电路采用输出电压反馈闭环控制方案，取输出反馈电压和给定值进行比较，经由运算放大器、电容和电阻构成PI调节器后，输出主电路MOS管开通关断信号，调节方波的占空比，起到调节输出电压的作用。)、DC/DC驱动电路(驱动电路由2只三极管组成图腾柱，放大控制电路输出信号的功率，并经过变压器隔离后，驱动主电路MOS管)。
[0007]DC/AC部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电。它包括DC/AC主电路(主要由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路把它滤成115V，400Hz的电压)、DC/AC控制电路(采用电流、电压双闭环控制方案，输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出。)、DC/AC驱动电路(放大由控制电路出来信号的功率，用以驱动DC/AC主电路开关管)。
[0008]机内电源部分为本实用新型内部控制电路和驱动电路供电，提供±15V的直流电，我们选择电子市场上的电源模块M2815用做我们机内电源，它能把输入的18?30V直流电转换为±15V的直流电，功率为20W。
[0009]2.从结构上实现振动保护
[0010]为了使设备在振动的环境下能正常工作，在产品的底板上增加了由弹簧和底脚组成的缓冲器，来对振动进行缓冲。
[0011]本实用新型航空逆变器与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果:
[0012]本实用新型航空逆变器能够把飞机上蓄电池输出28V直流电变换成115V，400Hz的交流电，输出功率为500W，给机上用电设备供电，并能够在振动环境下正常工作，避免飞机故障时得不到可用电源，避免了因供电问题造成机上人员安全。
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型航空用逆变器的原理方框图；
[0015]图2为实用新型航空用逆变器的主电路原理图；
[0016]图3、图4为实用新型航空用逆变器的控制电路原理图和驱动电路原理图；
[0017]图5为本实用新型航空用逆变器的外形结构图。
[0018]附图标记说明:1-弹簧；2-底脚；Τ1、Τ2-变压器(ΝΡ1，ΝΡ2，ΝΡ3分别为变压器的 3 个抽头)；Q1-Q6-M0S 管；Q7-Q10-三极管;C1_C6 -电容;D1_D4- 二极管；L1、L2-电感；R1-R14电阻；U1C、U2C、U3C-运算放大器；U2_脉宽调节控制芯片TL598D ;U3_D触发器(CD40175) ；U4-驱动器(IR2110)。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和实施例，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0020]如图1-5所示，本实用新型航空用逆变器，内部电路分为DC/DC部分、DC/AC部分和机内电源部分；DC/DC部分把输入的18?30V直流电变换成180V直流电。它包括DC/DC主电路(主要由MOS管+变压器构成推挽正激拓扑电路，MOS管这里起开关管作用，把输入的直流电压变成方波，通过变压器升压，经二极管整流、和由电感、电容组成的滤波电路后，滤波得到180V直流电)、DC/DC控制电路(控制电路采用输出电压反馈闭环控制方案，取输出反馈电压和给定值进行比较，经由运算放大器、电容和电阻构成PI调节器后，输出主电路MOS管开通关断信号，调节方波的占空比，起到调节输出电压的作用。)、DC/DC驱动电路(驱动电路由2只三极管组成图腾柱，放大控制电路输出信号的功率，并经过变压器隔离后，驱动主电路MOS管)。
[0021]DC/AC部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电。它包括DC/AC主电路(主要由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路把它滤成115V，400Hz的电压)、DC/AC控制电路(采用电流、电压双闭环控制方案，输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出。)、DC/AC驱动电路(放大由控制电路出来信号的功率，用以驱动DC/AC主电路开关管)。
[0022]机内电源部分为本实用新型内部控制电路和驱动电路供电，提供±15V的直流电，我们选择电子市场上的电源模块M2815用做我们机内电源，它能把输入的18?30V直流电转换为±15V的直流电，功率为20W。
[0023]于一实施例中，输入18?30V的直流电经过由MOS管Ql，Q2、电容Cl和变压器Tl组成的推挽电路后，变成幅值为300V，脉冲宽度可调，频率为100K的方波电压，此方波电压经由二极管D1、D2、D3、D4组成的整流桥整流，再经过电感L1、电容C2滤波，得到180V直流电输出，期间，MOS管Ql，Q2的控制信号由DC/DC控制电路产生，DC部分输出电压反馈回来和给定的基准电压比较，通过由运算放大器U1C、电阻R5电容C4组成的PI调节器后产生控制信号，并通过驱动放大后给出；直流输出的180V直流电经过由MOS管Q3、Q4、Q5、Q6组成的桥式逆变电路后，再经过由电感L2和电容C3组成的滤波电路就变成115V，400Hz的交流电输出，期间MOS管Q3、Q4、Q5、Q6的控制信号由DC/AC控制电路产生，取输出电压和给定基准进行比较，先通过由运算放大器U2C、电阻RlI电容C6组成的PI调节器，再把这个信号作为基准和反馈电流进行比较，通过由运算放大器U3C、电阻R14组成的比例调节电路后产生DC/AC部分的控制信号，经过驱动电路放大功率后来驱动主电路4只MOS管Q3、Q4、Q5、Q6的开通和关断。
[0024]弹簧I和底脚2设置于逆变器的底座下方构成本实用新型的缓冲器，对振动进行缓冲，使逆变器能在振动的环境下正常工作，不受环境振动影响。
[0025]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种航空用逆变器，其特征在于:所述逆变器包括DC/DC部分、DC/AC部分和机内电源部分；所述DC/DC部分主要由MOS管和变压器构成推挽正激拓扑电路，所述MOS管作为开关管把输入的直流电压变成方波，通过所述变压器升压，经二极管整流和由电感、电容组成的滤波电路后，滤波得到180V直流电，其中所述DC/DC部分MOS管的控制信号由DC/DC控制电路产生，所述DC/DC控制电路采用输出电压反馈闭环控制，所述DC/DC控制电路输出信号的功率由一 DC/DC驱动电路放大，取输出反馈电压和给定值进行比较，经由运算放大器、电容和电阻构成PI调节器后，输出主电路MOS管开通关断信号，调节方波的占空比，调节输出电压；所述DC/AC部分主要由4只MOS管组成的全桥逆变电路，把直流电斩波成脉冲宽窄不同的SPWM波，再通过由电感、电容组成的滤波电路将其滤成115V，400Hz的电压，其中所述DC/AC部分MOS管的控制信号由DC/AC控制电路产生，DC/AC控制电路采用电流、电压双闭环控制，所述DC/AC控制电路输出信号的功率由一 DC/AC驱动电路放大，取输出电压和基准电压进行比较，经PI调节器得到的电压误差信号作为电流环的基准，和输出反馈电流信号比较，经过P调节器得到控制信号输出；所述机内电源部分为所述DC/DC控制电路、所述DC/AC控制电路和所述DC/DC驱动电路、所述DC/AC驱动电路提供直流电。
2.根据权利要求1所述的航空用逆变器，其特征在于:所述DC/DC驱动电路由2只三极管组成图腾柱，放大控制电路输出信号的功率，并经过变压器隔离后，驱动所述DC/DC部分MOS管。
3.根据权利要求1所述的航空用逆变器，其特征在于:所述机内电源部分为电源模块M2815。
4.根据权利要求1所述的航空用逆变器，其特征在于:所述逆变器外壳底部设有4个弹簧，每一所述弹簧另一端连接有一底脚。
【专利摘要】本实用新型涉及一种航空用逆变器，其目的在于提供一种把18～30V直流电变换成115V，400Hz的交流电，输出功率为500W，给机上用电设备供电，并能够在振动环境下正常工作的航空用逆变器，本实用新型所述航空用逆变器包括DC/DC部分、DC/AC部分和机内电源部分，所述DC/DC部分把输入的18～30V直流电变换成180V直流电，所述DC/AC部分把180V直流电变换为115V，400Hz的单相交流电，所述机内电源部分用于所述DC/DC部分和所述DC/AC部分内控制电路和驱动电路的供电。
【IPC分类】H02M7-5387, H02M3-337
【公开号】CN204290778
【申请号】CN201520009192
【发明人】辛增念
【申请人】江西科技学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月8日