Программируемые преобразователи частоты и напряжения для авиационных приборов

В соответствии с этим ГОСТом сеть питания оборудования, предназначенного для работы на борту самолетов и вертолетов, должна иметь частоту 400 Гц и амплитуду 115/208. ГОСТ 21128-83 «Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии» регламентирует использование в авиационной технике напряжения 36 В (400 и 1000 Гц). Как правило, бытовые и промышленные сети имеют напряжение 220/380 В 50 Гц. Это не позволяет напрямую подключать к ним приборы, предназначенные для авиации. Конечно, на многих предприятиях сохранились моторгенераторы, которые питают целые заводские корпуса. Для разработки и проверки авиационных приборов это крайне неудобно. ООО «НТЦ Актор» разрабатывает и выпускает статические преобразователи для питания авиационных приборов, позволяющих преобразовать бытовую сеть 220/380 В 50 Гц практически в любое напряжение и частоту.

Рис. 1. Типовая структура преобразователя

Преобразователи выполнены по схеме двойного преобразования. Типовая структура устройств изображена на рис. 1.Гальваническая развязка выполнена по схеме мостового высокочастотного преобразователя. Формирование диаграммы выходного напряжения выполнено по схеме ШИМ с размагничиванием выходных дросселей в каждом такте. Выходное напряжение имеет синусоидальную форму. На рис. 2 показана осциллограмма выходного напряжения в режиме холостого хода.

Рис. 2. Осциллограмма выходного напряжения в режиме холостого хода

На рис. 3 показана осциллограмма выходного напряжения при нагрузке 2500 Вт.

Рис. 3. Осциллограмма выходного напряжения при нагрузке 2500 Вт

В преобразователе предусмотрен режим мягкого старта. Осциллограмма выхода напряжения на рабочий режим приведена на рис. 4.Разгон происходит со скоростью 10% за период. Таким образом, преобразователь с выходной частотой 400 Гц выходит на рабочий режим за 25 мс (т. е., за 10 периодов). В преобразователях предусмотрена защита от перегрева, перегрузки и короткого замыкания.

Рис. 4. Осциллограмма выхода напряжения на рабочий режим

Разработаны и изготавливаются преобразователи с выходным напряжением 36, 80, 115, 200, 220 В, частотой 50, 400, 1000 Гц. Приборы компактны и мобильны, с их помощью можно в считанные минуты организовать авиационную бортовую сеть в любом месте, где существует бытовая проводка. Преобразователи имеют выходную мощность 0,1–5 кВт.

На рис. 5 изображен внешний вид нерегулируемого преобразователя мощностью 2,5 кВт.

Рис. 5. Внешний вид нерегулируемого преобразователя мощностью 2,5 кВт

Изготавливаются также регулируемые преобразователи, позволяющие изменять выходные параметры в диапазонах: напряжение — 60–130 В, частоту — 300–500 Гц (рис. 6).Преобразователи компании «НТЦ АКТОР» эксплуатируются на предприятиях России, применяются в учебном процессе в Московском авиационном институте и Московском институте электроники и автоматики.

В России и в мире активно развивается деловая авиация. Растет спрос на частные и корпоративные самолеты и вертолеты. Владельцы таких воздушных судов используют на борту электронную технику для комфортного и делового времяпровождения, звуковую, теле- и видеоаппаратуру, различные бытовые при-боры, помогающие эффективно использовать время полета для бизнеса и отдыха. В таких случаях необходимо преобразовать имеющуюся на борту сеть 115 В 400 Гц в бытовую сеть 220 В 50 Гц. Подобные преобразователи уже эксплуатируются на некоторых воздушных судах. Выпускаемые компанией бортовые преобразователи находят применение также и для подключения компьютерной и медицинской техники в самолетах и вертолетах.

Рис. 6. Внешний вид регулируемого преобразователя

Специалисты «НТЦ Актор» планируют добиться улучшения параметров преобразователей, разработать системы бесперебойного питания на базе существующих изделий. В стадии разработки находится прибор с однократным преобразованием. Замена двойного преобразования позволит существенно снизить массогабаритные характеристики и уменьшить стоимость изделия. Применяемые технологии позволяют формировать напряжение любой формы, таким образом можно моделировать переходные искажения, несинусоидальность и т. п., что позволит сделать преобразователь незаменимым инструментом разработчика изделий авиационной техники.