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探究航空航天背后的建设者 航裕电源典型应用解决方案
发布日期:2021-05-25 09:33

近年来,我国在航天领域取得显著成效,“嫦娥五号”带回月壤、“长征八号”首飞成功、“天问一号”成功登录火星等,让我国一跃成为先进的航天大国。以“天问一号”为例,如今已经登陆火星北半球的乌托邦平原,5月19日的最新消息,中国国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。



纵观国家战略,航空航天事业发展一直是实现进口替代、核心技术自主可控的重要一环。推动航空航天技术进步,离不开深厚的技术沉淀和不断突破的技术革新,每一项成功项目的背后,是无数为之奋斗的国人沉稳专注的背影。他们是中国航空航天事业发展的参与者、建设者和见证者。


上海航裕电源科技有限企业一直在为祖国的航空航天事业提供全面的测试解决方案。航空测试标准规定了飞机电力系统中用电设备功率输入端的供电特性,并限制用电设备对供电特性的不利影响。针对这一系列航空标准的测试,航裕电源推出了专业测试解决方案:一台标准的交直流电源配合一套标准的测试App。



测试项目


1、400Hz交流电压瞬变测试包络线



2、频率瞬变测试包络线



3、400赫兹的交流过频或低频测试包络线



4、最大畸变频谱的400赫兹和可变频率的交流电压包络线



5、正常的60赫兹的瞬态电压包络线



6、60赫兹的交流过压和欠压极限包络线



7、正常60赫兹交流电的瞬时频率包络线



8、60赫兹的交流过频和低频率的限制包络线



9、60赫兹的交流电压的最大畸变频谱包络线



10、28伏直流系统正常电压瞬变的包络线



11、28伏直流系统过压和欠压测试包络线



12、最大失真的频谱是28伏直流系统包络线



13、270伏直流电压的瞬态系统包络线



14、270伏直流系统过压欠压包络线



15、最大失真的频谱是270伏直流系统包络线



相关的测试标准主要有:中国标准GJB181及GJB181A, GJB181B定义了中国使用的飞机供电系统标准,在具体测试上与MIL-STD-704类似。704-1 到-8 定义了满足飞机电力特性的用电设备的测试方法和步骤,测试的内容包括了电压畸变,电压瞬态,尖峰电压,纹波电压,电压调制,浪涌电流,频率畸变,电压扰动等。



航裕航天航空测试解决方案符合中国飞机供电系统标准GJB181及GJB181A, GJB181B测试标准;符合GJB 572A-2006飞机外部电源供电特性及一般要求测试标准;符合美国国防部MIL-STD-704飞机电源特性测试标准;符合RTCA/DO 160机载设备,第十六条,电源输入的环境条件和测试程序;符合Airbus ABD0100.1.8电气安装要求,第1/8章,A380测试标准;符合Airbus ABD0100.1.8.1中A350A电气特性,第1/8章:交流和直流系统测试标准;符合Boeing 787B3-0147中787电力质量和设计要求测试标准。


典型应用案例


“某航天院所”一级伺服供电系统解决方案


航裕电源为打破西方技术垄断,推出了更加适合国内航天航空技术发展的测试电源解决方案,可用于伺服传动系统、传感器、定位转向、商用飞机、战斗机电子系统测试。已获中国航天、航天科工、航空工业、罗克韦尔柯林斯等众多航空航天科研院所认可。


功能特点:

■ PWM硬件调整控制技术,反应速度快,输出稳定;

■ 输入输出完全隔离技术,电源安全可靠;

■ 大功率IGBT全桥变换技术,运行可靠,过载能力强;

■ 采用高频变换技术,整机效率高,体积小、重量轻、噪音低;

■ 适用于阻性、感性等各种负载;负载适应性强;

■ 完善的保护功能,具有输出稳压、限流、短路保护和功率器件过热保护功能;

■ 优良的输出稳定性能:源电压效应<0.5%,负载效应<0.5%;

■ 输出直流电压畸变系数低,干扰小。

■ 具有设置参数记忆功能、快捷键操作;操作简便,调节分辨力高;

■ 故障自诊断功能,发生故障时,显示故障类型,并声光报警;

■ 采用高亮LCD显示,清晰醒目,可视角度大,准确度高;

■ 恒压恒流2个输出模式;可做恒压源,也可做恒流源。


*图1 电源整机基本原理框图


*图2 电源主功率电路原理图


航裕电源大功率直流电源技术先进性说明


1、 高频开关功率变换技术


直流电源功率变换采用高频半导体功率变换实现。半导体功率器件采用德国最新一代IGBT模块,利用IGBT高频开关工作方式下低损耗的优点,完成高频PWM变换和控制,实现大功率变流;并将IGBT及其驱动、保护和吸取电路配装成单相逆变单元模块,使电源具有体积小、效率高、可靠性高的特点。


2、 铁基纳米晶高频变压器设计技术


铁基纳米晶材料磁导率高,自身损耗低,高频特性优良;使用铁基纳米晶磁心制作的高频变压器,高频特性好,体积小,重量轻,功率大,损耗低;采用此高频隔离变压器制作的电源,整机体积小,重量轻,效率高,噪声小、电磁兼容性好,可靠性高。


3、 先进的电流限流控制技术,增强负载冲击性


采用最先进的限流控制策略,瞬间有效的控制了电源的输出电流,适应各种冲击性负载如整流型、电机型等类型,不会造成供电瞬间电流过大而频繁保护。我企业直流电源可带0.6倍额定容量感性负载,0.8倍额定容量容性负载。此项技术提升了电源带冲击性负载的能力,同时对电源自身有一定的保护作用。


另一方面,此项技术使直流电源即能作稳压源使用,也能作恒流源使用。


4、独特的PID双闭环反馈控制技术


采用独特的PID控制技术,即电压、电流双闭环反馈控制技术来实现输出电压、电流的稳定;电压PID反馈控制稳定输出电压值;电流PID反馈控制在带合适负载情况下稳定输出电流值。


电压PID反馈控制环,它检测输出电压对应数值,通过PID调节器,对输出电压数值进行快速有效控制,使输出电压与设定电压保持一致。PID调节器响应速度快,稳定度强,能够实时控制输出电压的数值,且确保输出电压跟踪设定给定电压;使电源的电压瞬态特性和稳态特性优于0.5%。


在带载情况下,电流PID反馈控制环,它检测输出电流对应数值,通过PID调节器,对输出电流数值进行快速有效控制,使输出电流与设定限流电流数值保持一致。PID调节器响应速度快,稳定度强,能够实时控制输出电流的数值,且确保输出电流跟踪设定电流;使电源的电流瞬态特性和稳态特性优良。同时能合理提升电源带负载的能力和抗冲击负载的能力。


5、具有良好的电网适应能力和电磁兼容性


宽电网电压波动设计,输入电压10%波动时电源仍可正常工作;抵抗电网干扰能力强,电网噪声抵抗能力符合IEC标准;整流输出采用直流平波电抗器,有效提高了电网侧功率因数、减小了注入电网的谐波电流。铁基纳米晶高频变压器设计,使电源体积、重量、噪声小,效率高,电磁兼容性好。


6、 故障诊断和智能监控


采用微型单片机和相应接口芯片完成电源的智能监测控制,电源工作方式调控灵活,运行参数、工作状态一目了然;电源设置参数长期记忆保存,各种故障状态判断并显示,各种测量参数准确并直观显示;具有远程监控功能。


航天航空客户案例


适用于航空军用、检测实验室、电机、电子零部件、核磁实验测试、暗室实验、EMC测试、飞机电子测试等···


■上海航天某所

产品:HY-GT系列 陀螺仪测试电源

HY-AE系列 激磁电源

应用:制导系统 陀螺仪及相关传感器测试


■航天某院

产品:超低纹波直流电源

DC, 0-1500V, 0-3.34A

纹波要求 200mVpp,20mVrms

应用:航天器 电推进


■某所 火箭助推部门

产品:HY-HP 400-220-CF(88kW)

HY-HP 600-300-CF(180kW)

应用:火箭助推伺服电源


■西安 某军工研究所


产品:HY-PLM 33015 可编程线性中频交流电源(暗室专用)

参数:符合GJB 151A/152A测试标准,3相15kVA输出

应用:EMC暗室供电


■某军工单位

产品:HY-HP 35-2000

DC, 0-35V, 0-2000A

应用:大功率军工设备DC 28.5V 满载测试


■嘉兴某所

产品:GJB181A测试电源

应用:LDC103  Voltage Distortion Spectrum

LDC104  Total Ripple


■罗克韦尔柯林斯航空

产品:HY-ZPK系列

应用:飞机设备维护测试


航空航天领域测试生态产品应用体系


HY-PLM 系列  线性可编程交流中频电源


适用于航空军用、检测实验室、电机、电子零部件、核磁实验测试、暗室实验、EMC测试、飞机电子测试等···



■    输出频率范围 320 Hz - 480 Hz,选购范围 45 Hz - 5k Hz

■    输出功率范围 300 VA - 30 kVA

■    输出电压  标准L-N 0 - 138 Vrms/180 Vrms/276 Vrms/1kVrms

■    输出相数  单相/三相

■    三相电压独立可调,相位差可调

■    输出位差 双相90°/三相120°

■    线性电源技术,超低失真率,超低对外干扰

■    支撑前面板编程,无须上位机App控制

■    电压上升和下降斜率可调

■    电源输出软启动功能

■    16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■    16 bits A/D 高精度转换器,回读更准

■    多重保护功能 OVP / OCP  / OTP

■    19 英寸标准机架尺寸,或落地式机柜

■    7 英寸超大液晶显示屏

■    触摸屏操作 & 数字按键输入

■    多级飞梭调节旋钮

■    电源输入采用断路器控制 ,更加安全

■    输出 ON / OFF 按键

■    风机智能调速设计,减少噪音

■    前面/侧面进风 ,后部出风,节省散热空间

■    支撑 Modbus 和 SCPI 协议

■    标配接口:RS-485&RS-232

■    选购接口:LAN&CAN、USB 、GPIB 、模拟量编程和监测(隔离型)


HY-PSM 系列  可编程开关交流中频电源


适用于航空军用、检测实验室、电机、电子零部件、核磁实验测试、暗室实验等···



■    输出频率范围  320 Hz - 480 Hz

选配范围 45 Hz - 1k Hz                                                    

■    输出功率范围  1 kVA - 900 kVA

■    输出电压  L-N 0 - 138 Vrms / 180 Vrms / 276 Vrms/1kVrms

■    输出相数  单相/三相

■    三相电压独立可调,相位差可调

■    输出位差 双相90°/三相120°

■    支撑前面板编程,无须上位机App控制

■    电压上升和下降斜率可调

■    电源输出软启动功能

■    16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■    16 bits A/D 高精度转换器,回读更准

■    多重保护功能 OVP / OCP  / OTP

■    19 英寸标准机架尺寸,或落地式机柜

■    7 英寸超大液晶显示屏

■    触摸屏操作 & 数字按键输入

■    多级飞梭调节旋钮

■    电源输入采用断路器控制 ,更加安全

■    输出 ON / OFF 按键

■    风机智能调速设计,减少噪音

■    前面/侧面进风 ,后部出风,节省散热空间

■    支撑 Modbus 和 SCPI 协议

■    标配接口:RS-485&RS-232

■    选购接口:LAN&CAN、USB 、GPIB、模拟量编程和监测(隔离型)


HY-PMD 系列  可编程军用直流电源


适用于航空军用、检测实验室、电机、电子零部件、核磁实验测试、高标准暗室实验、EMC测试、战斗机电子测试等···



■    输出电压范围 DC 0-30V/40V/50V/80V/ 300V/350V/400V/800V

■    输出电流范围 DC 0-5000A

■    输出功率范围 2kW/3kW/5kW/10kW,20kW-300kW

■    支撑前面板编程,无须上位机App控制

■    电压上升和下降斜率可调

■    电源输出软启动功能

■    16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■    20 bits A/D 高精度转换器,回读更准

■    多重保护功能 OVP / OCP  / OTP

■    19英寸标准机架尺寸

■    7英寸超大液晶显示屏

■    触摸屏操作 & 数字按键输入

■    多级飞梭调节旋钮

■    电源输入采用断路器控制 ,更加安全

■    输出 ON / OFF 按键

■    标配远端测量端子,补偿输出线压降

■    风机智能调速设计,减少噪音

■    前面/侧面进风 ,后部出风,节省散热空间

■    支撑 Modbus 和  SCPI 协议

■    标配接口:RS-485&RS-232、选购接口

■    选购接口:LAN&CAN、GPIB 、模拟量编程和监测(隔离型)


HY-AE 系列  激磁电源


适用于交流传感器测试、压电陶瓷、磁性材料、医疗、科学研究···



■    输出频率范围  100Hz-30kHz,可选范围  10Hz-50kHz,设置分辨率0.01Hz

■    输出功率范围  10 VA - 600 VA

■    输出电压  AC 0-30 Vrms,设置分辨率0.01V

■    电压/频率精度:A级(1%)B级(0.5%)C级(0.1%)

D级(0.01%)E级(0.005%)F级(0.001%)

■    线性电源技术,低纹波噪声、高稳定性,无高频干扰

■    支撑前面板编程,无须上位机App控制

■    电源输出软启动功能

■    16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■    16 bits A/D 高精度转换器,回读更准

■    多重保护功能 OVP / OCP / OTP

■    19 英寸标准机架或落地式

■    4 英寸超大液晶显示屏

■    触摸屏操作 & 数字按键输入

■    多级飞梭调节旋钮

■    输出 ON / OFF 按键

■    风机智能调速设计,减少噪音

■    前面/侧面进风 ,后部出风,节省散热空间

■    支撑 Modbus 和 SCPI 协议

■    标配接口:RS-485&RS-232

■    选购接口:LAN&CAN、USB 、GPIB 、 模拟量编程和监测(隔离型)


HY-GT 系列  陀螺仪测试电源(罗经电源)


适用于制导系统陀螺仪测试、旋转变压器、陀螺马达、科学研究等···



■    输出频率范围  300Hz-1500Hz,可选范围300Hz-2000Hz,设定分辨率0.01Hz

■    输出功率范围  100 VA - 3000 VA

■    输出电压  AC 0-30Vrms,可选范围 0-100Vrms,设置分辨率0.01V

■    输出位差 双相90°/三相120°

■    输出波形 正弦波,选配方波输出

■    线性电源技术,低纹波噪声、高稳定性,无高频干扰

■    支撑前面板编程,无须上位机App控制

■    电源输出软启动功能

■    16 bits D/A 高精度转换器,输出精确

■    16 bits A/D 高精度转换器,回读更准

■    多重保护功能 OVP / OCP  / OTP

■    19 英寸标准机架尺寸或落地式机柜

■    7 英寸超大液晶显示屏

■    触摸屏操作 & 数字按键输入

■    多级飞梭调节旋钮

■    输出 ON / OFF 按键

■    风机智能调速设计,减少噪音

■    前面/侧面进风 ,后部出风,节省散热空间

■    支撑 Modbus 和 SCPI 协议

■    标配接口:RS-485&RS-232

■    选购接口:LAN&CAN、 USB 、 GPIB 、模拟量编程和监测(隔离型)


关键词:航裕电源 航天航空 天问一号
浏览量:13505
来 源:航裕电源
编辑:清风
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