Page 210 - 航空电子传感器技术的研究与应用

第四章 飞机飞行控制系统

高可靠的工作，是目前需要研究的关键技术之一。而实现宽温度范围下高压大功
率驱动电路设计，需重点突破如下内容。
高性能驱动电路拓扑结构设计。EHA 作动系统在全工况、大负载作用情况下，

需实现正向电动、正向制动、反向电动和反向制动 4 个状态。在制动状态下，大
功率电机为发电状态，会产生泵升电压，叠加在直流母线上，会对直流母线侧的
元器件造成高压损坏的威胁，同时有可能污染电网。将泵升能量快速有效地通过
泄放通道泄放掉是提升驱动电路性能的关键，应在电路拓扑结构设计中重点考虑。

高可靠大功率驱动逆变技术。逆变技术就是将直流电转变为交流电，逆变电
路分为无源逆变和有源逆变两类。将直流电转变为交流电，直接向非电源负载供
电的逆变电路称为无源逆变电路；将直流电转变为交流电，向交流电源反馈能量
的逆变电路称为有源逆变电路。无源逆变电路和有源逆变电路的根本区别在于其

进行 DC/AC 变换的目的不同，无源逆变电路的变换目的是给负载提供交流电源，
有源逆变电路的变换目的是将直流电源的能量反馈至交流电源。而为了给大功率
电机供电，应重点突破基于无源逆变电路的高可靠大功率驱动逆变技术。
大功率控制器热设计技术研究。控制器在驱动大功率作动器工作时，自身的

热损耗也比较严重，将引起控制器内部温度上升。由于高温对大多数电子元器件
会产生严重的影响，会导致电子元器件失效，进而引起整个设备的失效。过应力
（即电、热或机械应力）容易使元器件过早失效。因此，需基于热分析、热计算
手段，实现控制器元器件选用，完成机上冷板传导散热、箱体散热、导热板传热

等散热方案设计。
（2）伺服控制器的小型化和散热设计技术
对于越来越多的分布式大功率伺服控制器和作动器远程控制架构，需要对伺
服控制器进行小型化设计。但针对大功率 EHA 控制，较大的工作电流和发热损

耗将带来散热要求和小型化设计的矛盾。需研究如何提高控制器的工作效率和散
热能力，实现一定程度上的小型化设计。
（3）高压大功率工况下的强弱电电磁兼容问题
DC270V 的高工作电压和不低于 50kW 的输出功率必将产生强电磁干扰。在

这种环境下，数字伺服控制电路容易受到电磁干扰而出现系统工作不稳定、不可
靠的情况，同时对强电信号也需要通过隔离检测、采集后进行闭环反馈。

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