南京地区航空维修和雷达测试经常使用四百赫兹电源。市电只有五十赫兹,不能直接供电。山东运电气有限公司制造的四百赫兹中频电源,将五十赫兹变成四百赫兹。本文面向用户,说明电源内部核心流程。
一、设备为什么需要四百赫兹
四百赫兹电机体积小,转速高。飞机和雷达采用四百赫兹供电,可以减轻重量。南京地面设备与机载设备接口一致,也要用四百赫兹。
| 设备类型 | 供电要求 | 原因 |
|---|---|---|
| 航空仪表 | 四百赫兹 | 指示准确 |
| 雷达发射机 | 四百赫兹 | 重量轻 |
| 地面测试台 | 四百赫兹 | 接口一致 |
二、组成部件
电源由整流器、滤波电容、逆变器、控制板、输出变压器组成。整流器把交流变成直流,滤波电容平滑电压,逆变器中的IGBT开关切换,控制板产生驱动脉冲,输出变压器调节电压。输出变压器同时提供隔离,防止一次侧干扰进入负载。
| 部件 | 职能 |
|---|---|
| 整流器 | 交流变直流 |
| 滤波电容 | 平滑直流 |
| IGBT模块[1] | 开关切换 |
| 控制板 | 产生脉冲 |
| 输出变压器 | 调压隔离 |
三、从五十赫兹变到四百赫兹的流程
整流得到脉动直流,滤波得到平滑直流,逆变得到四百赫兹脉冲,输出滤波得到正弦波。四个步骤由母线电容连接。母线电容同时为逆变器提供低阻抗能量来源。
| 步骤 | 输入 | 输出 | 完成内容 |
|---|---|---|---|
| 整流 | 五十赫兹交流 | 脉动直流 | 电压单方向 |
| 滤波 | 脉动直流 | 平滑直流 | 稳定电压 |
| 逆变 | 平滑直流 | 四百赫兹脉冲 | 产生频率 |
| 输出滤波 | 四百赫兹脉冲 | 四百赫兹正弦波 | 滤除杂波 |
四、脉冲宽度调制执行过程
控制板内有一个四百赫兹正弦波与高频三角波比较。正弦波大时输出高电平,小时输出低电平。脉冲宽度随正弦波变化,得到正弦输出电压。
| 信号 | 用法 |
|---|---|
| 调制波 | 决定波形 |
| 三角载波 | 决定频率 |
| 比较器 | 产生脉冲 |
五、电压和频率稳定方法
输出端采样电压和频率,送到控制板比较,误差量调节脉冲宽度,使输出电压和频率保持在设定值。
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| 采样点 | 调节内容 |
|---|---|
| 输出端 | 电压 |
| 输出端 | 频率 |
| 整流母线 | 过压保护 |
六、产品规格与参数
山东运电气有限公司的四百赫兹中频电源,输入三相三百八十伏五十赫兹,输出一百一十五伏四百赫兹。设备面板显示频率与故障代码。实际报价需要查看网页电话联系后确定。

| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 输入电压 | 三相三百八十伏 |
| 输出电压 | 一百一十五伏 |
| 输出频率 | 四百赫兹 |
| 频率稳定精度 | 正负百分之零点一 |
七、内部保护功能
逆变器发生过流时,控制板立即停止IGBT脉冲。直流母线电压过高时,泄放回路动作。温度超过设定值时,风扇满转并报警。这些保护在硬件和软件中同时存在。
| 异常条件 | 保护动作 |
|---|---|
| 输出过流 | 关断脉冲 |
| 母线过压 | 泄放电压 |
| 模块过热 | 停机报警 |
参考文献
- IGBT模块 — 来源:百度百科
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