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多厉害的电源才能用于航空瞬变电磁发射机？




案例简介
固定翼时间域航空电磁法具有探测深度大、测量精度高的技术特点，是我国急需的快速高效的大深度矿产勘查装备技术 。中国地质科学院已成功研制了基于国产Y12IV型专用飞机，具有完全自主知识产权的固定翼时间域航空电磁系统空中样机 。为了匹配飞机电源和大功率发射机，需要研制由大功率稳压充电电源和大容量储能器构成的电源系统，为发射机提供满足要求的电压和功率 。


Y12飞机只能提供5.6kW的输出，经过简单计算，要实现600A峰值电流和50万A·m发射磁矩，飞机电源的瞬时供电能力至少要达到28.8kW 。在保持平均功率不变的条件下，提高电源的瞬时放电能力 。电容器就是适用的一种功率变换装置，它既有储能的作用，也具有快速放电的能力 。因此，采用电容器作为飞机电源和发射机之间功率匹配的接口，是解决飞机电源瞬时功率不足的有效方法 。


根据计算，这个电容值会达到法拉级，直接挂接飞机电源，会导致瞬间短路 。另外，飞机电源和发射机之间还存在阻抗匹配问题，要求的电源电压超过了飞机电源的28V 。因此，必须在飞机电源和储能电容器之间设计一级具有限流功能、升压功能、电气隔离功能的DC-DC变换充电器 。




01系统设计



设计的大功率直流变换电源如图1所示，主体由16块平均功率为400W的DC-DC模块组成，该类型开关电源模块具有同步脉冲控制接口，可以组成串并联阵列 。每个模块的输出电压为18~36V可调；其中每8块并联可实现90A的额定输出并联模组；两个这样的模组串联后，可实现36~72V输出，额定功率达到6.4kW 。

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