[实用新型]一种用于航空航天交流直流变换的分级限流电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可用于两种高压交流输入的交流/直流的变换装置，特别是一种用于航空航天领域的高压交流/直流变换装置。

背景技术

交流/直流变换装置在航空航天领域中已得到广泛的应用。航空航天电源常用的供电电源为交流220V/50Hz和115V/400Hz，需要变换成输出电压为直流28V或直流57V(功率为3KW的)，在实际运用中存在两种输入电源的切换。该电源的特点是输入输出电气隔离且输出直流电压远低于输入交流电压。通常的电路设计结构有：1、通过工频/中频变压器降压后进行整流稳压，2、整流电路和直流/直流高频隔离电压变换电路。存在的主要缺陷是：方案1为适应不同的输入电源电压，需要设计专门的电路与之匹配，并通过切换电路控制，电路复杂、品种多，体积大、成本高、可靠性低。方案2为减小整流电路产生的谐波电流，当输出功率大于整流电源的输出功率时，如在第一级限流则会产生电流谐波，对供电电源不利，电路设计难度大，且易产生谐波干扰。方案2采用传统的设计方式，在整流电源输出功率相同条件下，输入电压为115V/400Hz的输入电流约为输入电压为220V/50Hz的二倍。按输入电压为115V/400Hz所能输出的功率进行输出限流，该策略没有充分利用输入电压为220V/50Hz的输出潜力。在较大功率需求的情况下，需要更多的电源并联来解决。

若交流/直流变换器能同时适用以上两种电源，可以实现整流电源能在输入电压分别为220V/50Hz和115V/400Hz情况下正常运行，同时保证在不同输入电压时，能够达到最大功率输出，扩大交流/直流变换器的适用范围，可以减少电源变换器品种，降低成本，简化维修保障要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种用于解决交流/直流变换装置对两种交流供电电源的兼容问题，既能保证整流电源在两种不同输入电压下可正常运行，又能使变换器在两种电源输入时输出其最大可输出功率的用于航空航天交流直流变换的分级限流电路。

按照本实用新型提供的用于航空航天交流直流变换的分级限流电路，包括功率部分和控制部分，所述功率部分包括输入滤波单元、PFC变换电路单元、高频隔离DC/DC变换电路单元、辅助电源单元；控制部分包括PFC变换控制器单元、输入电源电压检测电路单元、DC/DC限流点设置电路单元、DC/DC控制单元，输入交流电源的输出端接所述输入滤波单元的输入端，所述输入滤波单元的输出端接所述PFC变换电路单元和所述输入电源电压检测电路单元的输入端，所述PFC变换电路单元的输出端接所述高频隔离DC/DC变换电路单元和辅助电源单元的输入端，所述辅助电源单元的输出端接所述PFC变换控制器单元、DC/DC控制单元、输入电源电压检测电路单元和DC/DC限流点设置电路单元的输入端，所述PFC变换控制器单元的输出端接所述PFC变换电路单元的另一输入端，所述输入电源电压检测电路单元的输出端接所述DC/DC限流点设置电路单元的另一个输入端，所述DC/DC限流点设置电路单元的输出端接所述DC/DC控制单元的另一输入端，所述DC/DC控制单元的输出端接所述高频隔离DC/DC变换电路单元的另一个输入端，所述高频隔离DC/DC变换电路单元的输出为直流电源的输出。

按照本实用新型提供的一种用于航空航天交流直流变换的分级限流电路还具有如下附属技术特征：

所述输入滤波部分采用差模电感滤波电路，所述输入滤波部分对输入交流电源进行滤波处理。

所述PFC变换电路单元包括整流桥和boost升压电路，所述整流桥把交流电源电压进行半波整流，所述boost升压电路通过高频PWM控制再把整流后的电压变换为直流母线电压，同时控制电感电流的波形与整流后的电压波形一致，所述boost升压电路中的开关管采用无损软开关控制其通断电压。

所述boost升压电路由开关管VT7和电感L3的主边构成，所述电感L3的副边与电感L4、电容C17、电容C18构成谐振电路，所述谐振电路使所述开关管的开通或关断在软开关条件下完成。

还包括由二极管VD33、电容C45、电阻R54组成的MOSFET电压箝位电路，所述MOSFET电压箝位电路连接在所述boost升压电路的输出端。

所述PFC变换控制器单元由UC3854及其外围电路构成，所述PFC变换控制器单元采用电压外环、电流内环的双环控制方式控制所述PFC变换电路单元工作。