航空静止变流器的设计与并联开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

在飞机上的二次电源之中，航空静止变流器(aeronautic static inverter, asi) 将发电机或航空蓄电池的电能转换为115 v/400 hz交流电给机载用电设备提供可靠的电能，是航空电源系统必不可少的组成部分^[1]。从飞机的层面来讲，首先航空电源系统要满足机载设备对大功率电源的需求。供电系统功率密度的提高意味着在提供相同功率的情况下其体积和重量可以降低；电源系统效率的提高意味着降低飞机上能源的损耗以及电源系统的发热；另外，飞机上的电气设备的安全稳定运行也取决于供电电源系统的高度可靠性，一旦电源系统发生故障，那么造成的损失将是巨大的。而且电源系统的电磁干扰也会对飞机上重要的通信设备造成影响。因此进一步提高航空静止变流器的功率密度、效率、可靠性并降低asi的emi是一项重要的课题。

为了满足航空电源系统的大功率容量的要求，如果采用基础的逆变拓扑，对开关管的电压电流应力要求势必会很高，首先不利于功率开关器件的选取，其次若逆变器出现故障，在没有备用电源的情况下会出现很严重的后果。因此在提高逆变器容量的同时还需兼顾其可靠性，二者缺一不可。为了满足这些要求，传统的航空静止变流器采用三相组合式逆变器来做逆变器的并联，三相组合式逆变器的优点的三相耦合程度低，可以独立控制，控制难度低，但是由于需要笨重的中点形成变压器才能带不平衡负载，很难提高其功率密度，这对飞机重量的减轻以及节约燃料也会带来不利。而三相四桥臂结构逆变器不仅开关管数量少，而且可以不需要400 hz的变压器，功率密度可以大幅提高，其次并联后，也可以实现冗余的功能，实现不中断供电，提高系统可靠性，降低维修难度。

1.2 国内外的研究现状分析

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究（设计）的基本内容

本文主要是为了设计两台三相四桥臂结构逆变器，总功率容量为6 kva，两台逆变器共用dc输入。将经过前级dc升压后的360 v电压转换为115 v/400 hz三相交流电后实现并联，不仅要实现功率均分，而且要达到有效抑制环流的目的。此外，本设计还要求逆变电源输出正弦波电压thd5 %；具有软起动电路，包含输入欠压、过流保护，输出过压、过流保护等功能。

2.2 拟采用的技术方案

3. 研究计划与安排

第1-5周：查阅资料,研究课题背景；翻译外文文献；撰写开题报告；根据任务书确定研究方向；

第6-8周：学习掌握课题相关领域的基础理论及专门知识，选择系统的结构和控制方案，并完成仿真；

第9-12周：绘制控制系统硬件原理图和pcb，搭建实验台架，编写程序以及系统调试；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张方华. 航空静止变流器的研究综述. 南京：南京航空航天大学，2014.2

[2] sanjaya, maniktala. 精通开关电源设计. 北京：人民邮电出版社，2012.

[3] 陈坚，康勇. 电力电子学-电力电子变换和控制技术，2004.11.