飞行器电源及运行该飞行器电源的方法技术

本发明专利技术涉及一种飞行器电源及运行该飞行器电源的方法。为飞行器提供了具有改善的电力品质特性的ＤＣ电力的飞行器电源。根据一个实施例，该飞行器电源包括输入滤波器、逐步降低式变压器、一个或多个整流器网络、以及带有用于以无源的方式改善电力品质特性的电压调制衰减器的输出滤波器。所述电压调制衰减器可利用的电感器、电容器和二极管的特定布置来减少飞行器电源中的电压瞬变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及电源(power supply)，更具体而言，涉及提供DC电力的飞行器 电源。
技术介绍
飞行器电气系统通常包括要求一定电力品质特性的电组件、设备、装置等。例如， 如果在DC电源中有电干扰，某些电组件可能无法正常工作。电干扰可以包括广泛的现象， 这些现象包括电力中断、高电压瞬变、低电压瞬变、波纹电压等等。在测试中经历的电力品质特性与在实际的飞行器运行中所经历的电力品质特性 会有显著的变化。在测试中，可以由可编程电源在高度校准和稳定的环境中提供DC电力。 然而在实际的飞行器运行中，DC电力(power)通常来自于与在可变速度下运行的引擎相耦 合的AC发电机，AC电力从该AC发电机中被变压、整流、滤波等。这个运行的可变特性以及 其他因素，都可能导致显示出低于理想电力品质特性的DC电力。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种飞行器电源，该飞行器电源包括DC电力输出 装置和电压调制衰减器(voltage modulation attenuator)，该电压调制衰减器被耦合到 该DC电力输出装置的至少一个端子上，并且该电压调制衰减器具有至少一个电感器和至 少一个并联连接的二极管。在一些实施例中，该飞行器电源可以是包括变压器的类型的电 源，所述变压器具有与整流器电路相连的次级线圈，该整流器电路经由电压调制衰减器与 DC电力输出装置相连。并且，在一些实施例中，电压调制衰减器可以包括在电流反向方向 上、以并联方式跨接到该电感器上的二极管，该电压调制衰减器可以包括一个或多个在电 流正向方向上、以并联方式跨接到该电感器上的附加的二极管。电压调制衰减器例如通过 在提供的DC电力中提供减小的瞬变和电压波纹来提供改善品质的DC输出电压。附图说明本专利技术的优选示例性实施例将结合附图在下文中进行描述，其中类似的标号代表 类似的元件，并且其中图1是可提供改善的电力品质特性的示例性飞行器电源的示意图；图2A是现有技术中飞行器电源的电流和电压波形的图表；以及图2B是示例性飞行器电源的电流和电压波形的图表，其中所述示例性飞行器电 源例如为图1中所示的、包含电压调制衰减器的飞行器电源。具体实施例方式这里描述的飞行器电源可以提供具有改善的电力品质特性的DC电力，并且可以 不用牺牲系统的可靠性地这样做。尽管在下面飞行器电源在使用变压器整流器单元(TRU)来提供DC电力的AC/DC系统的背景下被描述，然而应当认识到的是其他实施方式也能够 被应用。例如，飞行器电源可以提供如下几种的任意组合可变频率AC电力、恒定频率AC 电力，和/或DC电力，并且不限于仅提供DC电力。 根据图1中所示的示例性实施例，飞行器电源10从在插座12处的飞行器发电机 接收AC电力，并提供DC电力给DC电力输出装置14。AC电力可以作为三相的、在400赫兹 的恒定频率下的115伏(RMS)的波形被提供，但是其他电力输入也可以代为使用。出于说 明的目的，飞行器电源10被分为高电压部分16和低电压部分18，该高电压部分16包含输 入滤波器20和变压器22的初级线圈，低电压部分18包含变压器22的次级线圈、整流器网 络24，26和输出滤波器28。根据一个实施例，输出滤波器28包括由电感器、电容器和二极 管构成的确定的布置，这些电感器、电容器和二极管以无源的方式(passively)改善了飞 行器电源10的电力品质特性。 输入滤波器20从在插座12处的飞行器发电机获得AC电力，并且该输入滤波器20 可包括多个过滤或者不然调节输入AC电压信号的电感器和/或其他电组件。在一个例子 中，被集成的驱动发电机(IDG)可用来将来自飞行器引擎的、可变速率的机械输出转换为 恒定速率的机械输出，从而在插座12处的飞行器发电机可以产生恒定频率(CF)的电力。所 述CF电力随后可以被提供给用于滤波的输入滤波器20等等，所述CF电力可为三相信号， 其中每相之间用120°间隔。其他的飞行器发电机、AC电源和输入滤波器同样可以被采用。变压器22将由飞行器发动机12提供的AC电力的电压逐步降低至更适合该飞 行器的电组件的水平。在一个例子中，变压器22将115V(RMS)的信号逐步降低至接近 28V(RMS)的电压；然而，其他电压水平也可以被使用。在这里所示的实施例中，变压器22包 括分别以Y型结构布置的初级线圈40和以delta-Y型结构布置的次级线圈42和44。如上 所提及的，初级线圈40可以是高电压部分16的一部分，次级线圈42、44可以是低电压部分 18的一部分。当然这仅是一种示例性的变压器布置，因为本领域中已知的其他的线圈布置 及拓扑结构也是可以被使用的。正如本领域技术人员所知的，另一可能的变压器布置包括 delta-型初级线圈和delta-Y型次级线圈。整流器网络24、26与次级线圈42、44分别相连，并且对经逐步降低的AC电力进 行整流，使得DC电力可以被提供给DC电力输出端14。这里所示的实施例中，整流器网络 24,26以功率二极管组50至72的形式被提供，这些功率二极管提供对经逐步降低的次级 线圈电压的全波整流。整流器网络24、26通过相间变换器80相连接，该相间变换器80将 delta-型次级线圈和Y型的次级线圈42、44磁性耦合。相间变换器80可以包括一对与故 障感应继电器相连接的较高电压分接器(higher voltage tap)，所述故障感应继电器给一 至多个飞行器组件例如FADEC系统提供变换器状态信息。整流器网络24、26通常经由输出 滤波器28与DC输出装置14相连。输出滤波器28被连接在整流器网络24、26的输出侧，并可以用于以无源的方式改 善DC电力总线上所提供的电力的电力品质特性。输出滤波器可以以多种不同方式进行布 置，包括这里所示的这个示例性方式。根据这一特定的实施例，输出滤波器28包括电压调 制衰减器78，该电压调制衰减器78具有电容器82、电感器84、反向二极管86和多个正向二 极管88至92，它们一起可减少DC电力输出端子上的电压瞬变。尽管图1所示的电压调制 衰减器78通常与DC电力输出装置14的负极端子相连，然而电压调制衰减器也可以与DC电力输出装置的正极端子相连、与DC电力输出装置的正极和负极端子两者相连、或者与飞 行器电源10的一些其他组件相连。优选地，电压调制衰减器被连接在整流器网络24、26的 输出侧上以及DC电源14的输入侧上；然而这并不是必须的。此外，电压调制衰减器78可 以结合例如2009年10月28日递交的申请号为12/607，090的美国专利中公开的闭环变压 器控制系统的飞行器电源的主动(actively)受控特性来使用；上述专利申请的全部内容 通过参考被合并于此。电容器82连接在DC电力输出装置14的正极端子和负极端子之间，可并且可以具 有任何合适的电容值、例如3mF。电感器84与DC电力输出装置14的负极端子串联连接， 并表现出合适的电感特性和电阻特性；在一个例子中，电感器84具有介于40 y H至60 y H 的电感，并具有约2mQ的电阻值。当然，具有其他电感和电阻值的电感器也是可以应用的。 根据这个实施例，电压调制衰减器78包括在电流反向方向上与电感器84并联连接的唯一 的反向二极管86、和三个在电流正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器电源，包括：ＤＣ电力输出装置；和与该ＤＣ电力输出装置的至少一个端子耦合的电压调制衰减器，所述电压调制衰减器具有至少一个电感器和至少一个并联连接的二极管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JD科廷汉，SJ肯平斯基，
申请(专利权)人：胜利航空公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]