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发动机等离子点火装置电源的研究

专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 点火器 有源箝位反激 恒压恒流双环控制 辉光放电 饱和电抗器
分类号: V442.21
形 态: 共 57 页 约 37,335 个字 约 1.786 M内容
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内容摘要


现代高科技条件下,电子战的广泛应用使电磁场的密度空前提高,给当前各种类型的卫星、火箭、导弹等航天点火系统的点火装置提出了更高的任务要求。

等离子点火技术的出现为导弹抗静电、抗射频的能力提供了广阔的发展前景,而软开关技术在DC-DC PWM变换器中也显示出了蓬勃的生命力。

将这两种技术结合应用在导弹点火器上,将会极大地推动空间技术的发展。

该文根据导弹点火器特殊的空间应用场合和对功率调节器的要求,提出了一种适合以现代物理为理论基础的等离子点火器的有源箝位单端反激电路拓扑,此种结构的导弹点火装置效率高、体积小、质量轻、功率密度高。

PWM型DC/DC功率变换器的强时变非定常特性及多种运行模式,是电路动态特性的分析和设计的主要难题。

该文采用状态空间平均法有效的解决了系统稳态和动态低频小信号的分析问题。

基于反激电路小信号数学模型基础上,配置了系统的补偿网络,实现了抗干扰能力强、动态响应快、稳态性能好的高精度控制。

该文从辉光放电的发生机理出发,依据辉光放电的负阻特性,提出了恒压恒流双环控制策略,这种控制策略具有对输入电压和负载扰动响应快的优点,实现了电源外特性与辉光放电的静态伏安特性的匹配。

并在电路中设置了限流装置,以防止因放电电流骤增、导致过大的冲击电流出现、从而发生损坏开关器件现象。

电源的跟随特性优良,确保了系统工作的稳定性。

采用ORCAD和MATLAB软件对有源箝位反激变换器进行了建模和仿真,并基于系统设计建立了50W的实验模型装置。

数字仿真和物理模型实验的结果证明该系统具有优良的软开关特性和负载跟随特性。

说明上述理论研究及设计工作是正确的……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1课题研究的目的和意义
1.2等离子点火器的研究现状及发展前景
1.2.1等离子点火技术及等离子点火装置
1.2.2等离子点火器的工业应用
1.2.3等离子点火在导弹发动机点火装置的应用与发展
1.3软开关功率变换器的发展综述
1.4本课题主要研究内容
第2章 功率换流电路的结构研究
2.1引言
2.2功率换流方案的探讨
2.2.1等离子发生机理
2.2.2组合式开关电源
2.3有源箝位ZVS-PWM反激变换器运行机理分析
2.3.1电路运行机理分析
2.3.2功率开关管实现零电压条件及占空比丢失
2.4本章小结
第3章 等离子点火器负载建模与控制策略的研究
3.1辉光放电负载模型的建立
3.2 DC/DC变换器的建模与分析
3.2.1 DC/DC变换器动态分析
3.2.2单端反激变换器小信号建模和分析
3.3辉光放电电源输出特性的研究
3.3.1辉光放电稳定性分析
3.3.2辉光放电电源斜降特性的实现
3.4电路相位滞后超前校正的实现
3.4.1现代逆变控制系统
3.4.2串联相位滞后超前校正的实现
3.5电压电流双环控制的实现
3.6本章小结
第4章 功率电路的参数计算与系统设计
4.1功率主电路的参数计算
4.1.1点火参数的确定
4.1.2功率主电路参数的确定
4.1.3高频变压器的参数计算与设计
4.2饱和电抗器的设计
4.3整流滤波电路的设计
4.4 MOSFET驱动电路的设计
4.4.1功率MOS管的选择
4.4.2驱动电路的设计
4.5本章小结
第5章 仿真电路的建立与结果分析
5.1计算机仿真电路的建立
5.2仿真结果的分析
5.3实验结果及分析
5.4本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > V442.21 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制 > 电气设备

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