● 摘要
近几年，飞机负载以电子设备为主，现代电子设备吸收电源能量的主要特点就是恒功率，即在一定条件下可将其看成恒功率负载。由于这种负载具有负阻抗特性，因此当系统受到扰动发生变化时，恒功率负载会将电压的波动加以放大，严重时导致整个电气系统发生故障。电源系统在飞机上具有重要地位，且未来的飞机设计均向多电和全电飞机的方向发展，恒功率负载容量占电气负载的比重会越来越大，且其开关频率各不相同，因此研究电源系统带电子负载时产生的电压振荡问题，具有非常现实而且重要的意义。本文主要是针对航空直流电源系统和可控整流电源系统带电子负载进行研究。首先是负载建模，考虑电子负载的特性，提出了两种负载建模方式：一种考虑电子负载开关频率不同的特点；另一种考虑线路上的分布和杂散电感。然后对直流整流电源系统带多个恒功率负载的理论模型进行分析，给出了系统近似的稳定判据。并针对系统不稳定的现象提出了改进方法，在理论研究的基础上对直、交流系统进行仿真，并进行实验，把实验结果与仿真、理论判据进行对照，求得了误差，并对误差的原因进行了分析。在此理论基础上进一步研究分析了双余度高、低供电系统的均流方案以及带多个电子负载的母线电压稳定性问题，分析了线路电感,不同开关频率负载及系统各参数对稳定性的影响，给出了参数的取值建议。本文研究结果表明，直流和交流整流电源系统带恒功率负载的稳定判据、仿真、实验，三者结果基本符合，且对系统参数的取值分析可以为实际电源系统带电子负载能力的设计提供较为准确的依据，在很大程度上抑制系统振荡，保证输出电压稳定。