一種脈沖調頻式飛機交流發電機電壓調節器設計研究

　　摘要：本文介紹了一種基于集成電路的脈沖調頻式航空交流發電機電壓調節器的設計方法，給出了具體的硬件電路。結合三級式航空交流發電機進行了調試，調試結果表明，調壓系統具有抗干擾能力強、調壓精度高的特點。該方法可為各種航空交流發電機電壓自動調節的工程實現提供參考。

　　引言

　　飛機同步發電機的轉速、負載(負載的大小或功率因素)變化時，其電壓將隨之變化。為保證用電設備的正常工作，就需要通過改變激磁機的激磁電流來調節同步發電機的電壓。隨著集成電路技術的發展和應用，基于集成電路設計的電壓調節器是航空發電機電壓調節的發展趨勢。

　　晶體管電壓調節器的基本原理

　　集成運算放大器式的電壓調節器以晶體管電壓調節為基礎，其基本原理如圖1(a)所示。圖中大功率晶體管BG串聯在激磁機激磁線圈Wjj電路中，用來控制激磁機的激磁電流。通過合理設置大功率晶體管的工作條件，使其工作在開關狀態，等效電路如圖1(b)所示。　　

            (1)

　　式中，σ為大功率管的導通比，其表達式為：

            (2)

　　在功率管的控制下，激磁電流的平均值Ijj與功率管的導通比σ成正比。只要使功率管導通比隨發電機工作狀態的變化而作相應的改變，就可以控制激磁機的激磁電流，從而使發電機的端電壓在一定范圍內可調。而改變導通比的方法有兩種，一是改變其分子，保持工作周期不變;一是改變其分母，保持分子不變。這兩種方法對應著電壓調節器的兩種基本形式，即脈沖調寬式電壓調節和脈沖調頻式電壓調節。本文研究脈沖調頻式電壓調節的設計與應用。