飞机座椅电源的研究

设计中产生的过流超温信号通过光耦与控制电路进行隔离。电源电路中，开关的控制非常重要，精度、稳定性要求高，且控制电路对噪声敏感，一旦有噪声，控制电路中的控制信号就会紊乱，严重影响电源的工作和性能。因此，用光耦将电源中的两部分进行隔离，从而防止了噪声通过传导的途径传入控制电路中。
4．4 滤波电感的设计
滤波电感设计的好坏直接影响系统的输出波形以及整体效率等问题。电感设计步骤如下：
(1)L，C滤波参数的确定

式中：Uo为输出电压；Udc为直流母线电压；P为满载功率；fs为开关频率。
该方案采用消谐波技术，逆变输出基本不含前200次谐波，避免了传统后级滤波电感体积大等问题，选取较小电感值完成滤波要求。经过实验验证，选取0．5 mH电感即可完成后级滤波工作。截止频率fc为3～3．75 kHz，即可计算滤波电容值C=1／[(2πfc)2L]=5．635μF，选取4．7 μF，fc=3 284 Hz，满足滤波要求。
(2)电感磁芯AP值计算 设计选取铁硅铝环形磁芯，它具有磁芯耗损低，温升小，能量存储能力高等特点。此处取Bm=0．3 T，窗口利用系数Ku=0．4，电流密度系数Kj=500，I为额定电流，可得：

基于磁环绕制、AP值等方面的考虑，该设计选取型号77548A7铁硅铝磁环，铁心截面积Ae=65．6mm2，铁心窗口面积Wa=293 mm2，故磁芯的AP=AeWa=1．969 cm4>0．72 cm4，满足设计要求。
(3)电感匝数计算 通过电感系数AL得出匝数值，AL=127，匝。
(4)线径选择 取电流密度J=4 AA／mm2，则线径计算如下：。导线横截面积为：Sc=π(D／2)2= 0．75 mm2。由于高频电流在导体中会有趋肤效应，使得导线横截面电流分布不均匀，内部电流密度小，表面电流密度大，导线有效截面积减小，故在确定线径时还需计算导线的穿透深度。采用19号线线径1．04 mm的导线，其D2d，即线径小于两倍的穿透深度，采用单线绕制。

5 测试结果数据
基于上述分析搭建试验样机，主要参数为：输入电压115V／400Hz，输出电压110V／60Hz，功率300W，开关频率15．12kHz。空载和带笔记本电脑负载时输出波形见图4。带载时，电源输出波形顶端产生了少许失真。通过电能质量分析仪对电源进行电能质量测试，对前300次谐波分析得到的谐波数据如表1所示。其中，基频为60．01 Hz，THD=3．31％，最高次谐波次数为255，最高单次谐波含量为1．32％，n为次数，U为电平。可见，该电源已经具备较好的谐波特性，符合航空用电要求。

6 结论
主要介绍了一种座椅供电系统的设计思路，实现了110V，60Hz正弦波信号的稳定输出，整个系统结构简单，尺寸小，重量轻，运行可靠。试验证明，与传统调制方式相比，采用SHE-PWM方式系统输出波形谐波特性良好，大大减小了滤波器尺寸。输出波形总谐波畸变率为3．31％，最高单次谐波含量为1．32％，符合机载用电设备试验电源标准中的单次谐波不高于3％，总谐波含量不超过4％的技术要求。