采用400Hz电机的工业电源的介绍

本文旨在提供有关使用400 Hz电机的工业电源的概述。大多数大型飞机都配有辅助电源装置（APU），为中性点提供115 VAC 400 Hz资源。 APU主要用于启动飞机发动机，但也用于在乘客登机时在飞机上运行附件，并在飞机离开大门时由机组人员进行飞行前检查。

选择400 Hz的原因超过传统的50/60赫兹是因为重量。 400 Hz发电机更轻，从而节省燃料，并且需要支持更重的单元，使机身更轻。

MIL-STD-704F是涵盖美国军用飞机的飞机电力特性的规范，并涵盖在详细说明要求的所有方面。

如果飞机在地面上进行维修，则不使主发动机或APU运行更方便，更安全。在这种情况下，通常可以使用外部400 Hz发电机或地面电源单元。通常诊断设备不需要满足全部飞行规格，并且出于成本目的，可以选择常规工业电源。

TDK-Lambda经常被问到我们的AC-DC工业电源是否可以工作在400 Hz输入。通常答案是“是”;以下解释了原因：

对于低功率电源（50 W或更低），输入电路是一个简单的全波桥式整流器（图1）。

图1 ：简单的全波桥式整流电路。

交流电压经过滤波，然后全波整流成高压直流。使用60 Hz输入时，大容量电容上的纹波电压为120 Hz。使用400 Hz输入时，纹波电压为800 Hz（因此更小），对电源性能没有影响。

对于大于50 W的电源，大多数AC-DC电源都具有有源功率因数校正电路。简单地说，升压转换器用于通过改变其形状来降低输入谐波电流，使其看起来更像正弦，就像负载是电阻一样。

图2：升压转换器。

Boost图2电路中的FET由控制IC驱动。 IC调节转换器接收来自三个源的反馈：100-120 Hz整流输入电压（点“A”），电感器电流和大容量电容器两端的直流电压。

尽管大多数PFC电路将在400 Hz输入时，由于点“A”（现在为800 Hz波形）的失真，电流谐波的波形稍微降低。然而，对于地基设备来说，这通常是可以接受的。

图3：显示“Y”电容器位置的简化图。

为了减少高频辐射和传导噪声，电源输入滤波器使用从线路和电路连接的特殊“Y”去耦电容。中性到底盘（地球）地面。除了高频电流，这些Y电容还提供50/60 Hz电流的路径。这种“漏电”电流的最大值由UL等安全机构决定，特别是插入办公室常规墙壁插座的设备。对于硬连接到交流电源的大型设备，限制要高得多。

对于400 Hz输入，通过“Y”（输入到地）电容器显着增加漏电电流，因为电流与输入频率成正比：I =V2πfC。然而，运行400 Hz发电机的地面设备属于硬连线类别，因此这通常不是问题。虽然商业电源已通过信息技术设备标准IEC 60950-1的安全认证，但报告的测试通常使用50-60 Hz输入进行。大多数地基飞机系统不属于IEC 60950-1，但使用经过该标准认证的电源意味着该产品已经过严格测试。