本文旨在提供有關使用400 Hz電機的工業電源的概述。大多數大型飛機都配有輔助電源裝置(APU),為中性點提供115 VAC 400 Hz資源。 APU主要用于啟動飛機發動機,但也用于在乘客登機時在飛機上運行附件,并在飛機離開大門時由機組人員進行飛行前檢查。
選擇400 Hz的原因超過傳統的50/60赫茲是因為重量。 400 Hz發電機更輕,從而節省燃料,并且需要支持更重的單元,使機身更輕。
MIL-STD-704F是涵蓋美國軍用飛機的飛機電力特性的規范,并涵蓋在詳細說明要求的所有方面。
如果飛機在地面上進行維修,則不使主發動機或APU運行更方便,更安全。在這種情況下,通??梢允褂猛獠?00 Hz發電機或地面電源單元。通常診斷設備不需要滿足全部飛行規格,并且出于成本目的,可以選擇常規工業電源。
TDK-Lambda經常被問到我們的AC-DC工業電源是否可以工作在400 Hz輸入。通常答案是“是”;以下解釋了原因:
對于低功率電源(50 W或更低),輸入電路是一個簡單的全波橋式整流器(圖1)。
圖1 :簡單的全波橋式整流電路。
交流電壓經過濾波,然后全波整流成高壓直流。使用60 Hz輸入時,大容量電容上的紋波電壓為120 Hz。使用400 Hz輸入時,紋波電壓為800 Hz(因此更?。?,對電源性能沒有影響。
對于大于50 W的電源,大多數AC-DC電源都具有有源功率因數校正電路。簡單地說,升壓轉換器用于通過改變其形狀來降低輸入諧波電流,使其看起來更像正弦,就像負載是電阻一樣。
圖2:升壓轉換器。
Boost圖2電路中的FET由控制IC驅動。 IC調節轉換器接收來自三個源的反饋:100-120 Hz整流輸入電壓(點“A”),電感器電流和大容量電容器兩端的直流電壓。
盡管大多數PFC電路將在400 Hz輸入時,由于點“A”(現在為800 Hz波形)的失真,電流諧波的波形稍微降低。然而,對于地基設備來說,這通常是可以接受的。
圖3:顯示“Y”電容器位置的簡化圖。
為了減少高頻輻射和傳導噪聲,電源輸入濾波器使用從線路和電路連接的特殊“Y”去耦電容。中性到底盤(地球)地面。除了高頻電流,這些Y電容還提供50/60 Hz電流的路徑。這種“漏電”電流的最大值由UL等安全機構決定,特別是插入辦公室常規墻壁插座的設備。對于硬連接到交流電源的大型設備,限制要高得多。
對于400 Hz輸入,通過“Y”(輸入到地)電容器顯著增加漏電電流,因為電流與輸入頻率成正比:I =V2πfC。然而,運行400 Hz發電機的地面設備屬于硬連線類別,因此這通常不是問題。雖然商業電源已通過信息技術設備標準IEC 60950-1的安全認證,但報告的測試通常使用50-60 Hz輸入進行。大多數地基飛機系統不屬于IEC 60950-1,但使用經過該標準認證的電源意味著該產品已經過嚴格測試。
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