本文關(guān)鍵詞：航空電磁發(fā)射系統(tǒng)吸收保護(hù)電路及模塊化電源的研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：直升機(jī)時(shí)間域電磁法(Helicopter-borne Time-domain Electromagnetic Method,HTEM),是以直升機(jī)作為運(yùn)載工具,在飛行中完成資源勘查的一種新型高效探測方法[1-2]。由于此方法具有勘察速度快、靈敏度高、分辨率能力強(qiáng)、找礦效果好等優(yōu)點(diǎn),在礦產(chǎn)勘察、海侵勘察、環(huán)境評價(jià)等方面得到了廣泛應(yīng)用。直升機(jī)時(shí)間域航空電磁探測系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成,本文研究的是發(fā)射系統(tǒng)中所面臨的兩個(gè)技術(shù)難題:發(fā)射機(jī)橋路IGBT的吸收與保護(hù)技術(shù)及低噪聲開關(guān)電源技術(shù)。本文先從國際上先進(jìn)直升機(jī)時(shí)間域航空電磁發(fā)射系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)出發(fā),參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),設(shè)計(jì)了無源無損吸收電路及帶電隔離技術(shù)的模塊化航空電磁開關(guān)電源的研制方案。分析了IGBT浪涌電壓產(chǎn)生的原理及危害,對比了幾種常見吸收保護(hù)電路,在分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了新型無源無損吸收電路研制方案,并通過軟件仿真及理論分析,確定了無損吸收電路最終設(shè)計(jì)參數(shù)。分析了接收機(jī)電磁干擾的來源,提出了電磁隔離切斷電噪聲傳播路徑的方法,根據(jù)具體要求,結(jié)合國外先進(jìn)航空電磁探測儀器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),最終確定了基于VICOR電源模塊的模塊化航空電磁開關(guān)電源研制方案。本文給出了模塊化航空電磁開關(guān)電源的整體設(shè)計(jì)框圖,包括單路電源模塊整體設(shè)計(jì)、故障檢測與保護(hù)電路設(shè)計(jì)及散熱設(shè)計(jì)等。對單路電源模塊整體設(shè)計(jì)中的輸入輸出濾波電路進(jìn)行了詳細(xì)分析,并通過理論計(jì)算與仿真,確定了最終設(shè)計(jì)參數(shù)。在兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)完成之后,進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn)。無源無損吸收電路成功運(yùn)用到了發(fā)射機(jī)中,與采用原吸收電路時(shí)相比,儀器工作溫度下降了5℃。對VICOR電源模塊接入輸入輸出EMI濾波電路與不接入輸入輸出EMI濾波電路時(shí)的輸入輸出紋波噪聲進(jìn)行了對比及FFT分析,驗(yàn)證了EMI濾波電路的濾波效果。通過測試,單路VICOR電源模塊輸出紋波系數(shù)達(dá)到了0.019%,EMI輸入濾波電路對電源之間的傳導(dǎo)干擾進(jìn)行了有效地衰減。將模塊化航空電磁開關(guān)電源與舊開關(guān)電源做了多次對比分析,包括實(shí)驗(yàn)室測試分析、燒鍋鎮(zhèn)測試分析及高空背景測試分析。主要測試內(nèi)容有接收機(jī)衰減曲線電磁干擾情況、剖面圖晚期道噪聲對比及升壓開關(guān)電源效率。測試結(jié)果與預(yù)期一致,模塊化航空電磁開關(guān)電源切斷了電噪聲傳播路徑,將系統(tǒng)電噪聲降低了1個(gè)數(shù)量級,剖面圖晚期道噪聲得到明顯抑制,將升壓開關(guān)電源效率提高到84%以上。最后,結(jié)合幾次野外實(shí)驗(yàn)及所面臨的問題,提出了幾點(diǎn)建議。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)射系統(tǒng) 浪涌電壓 吸收電路 開關(guān)電源 EMI濾波電路
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.326
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11
• 1.2 直升機(jī)時(shí)間域航空電磁法概述11-12
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 直升機(jī)時(shí)間域航空電磁法國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 存在的問題15-17
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 CHTEM-I發(fā)射系統(tǒng)19-27
• 2.1 CHTEM-I發(fā)射系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)19
• 2.2 發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-20
• 2.3 功率逆變電路設(shè)計(jì)20-25
• 2.3.1 發(fā)射波形控制技術(shù)20-23
• 2.3.2 大功率器件的并聯(lián)及軟關(guān)斷技術(shù)23
• 2.3.3 輕便大功率供電技術(shù)23-25
• 2.4 實(shí)測分析25-26
• 2.5 本章總結(jié)26-27
• 第3章 IGBT無損吸收電路的設(shè)計(jì)27-34
• 3.1 幾種常見吸收電路27-29
• 3.2 無損吸收電路的設(shè)計(jì)29-30
• 3.3 參數(shù)計(jì)算30-32
• 3.3.1 電容C_3、C_4的計(jì)算30-31
• 3.3.2 二極管D_1及電感L_1的計(jì)算31-32
• 3.4 計(jì)算機(jī)仿真32-33
• 3.5 本章總結(jié)33-34
• 第4章 模塊化航空電磁開關(guān)電源的研制34-52
• 4.1 開關(guān)電源主要技術(shù)指標(biāo)34
• 4.2 VICOR電源模塊34-36
• 4.3 模塊化航空電磁開關(guān)電源的整體設(shè)計(jì)36-37
• 4.4 多路供電電源設(shè)計(jì)37-46
• 4.4.1 輸入EMI濾波電路設(shè)計(jì)37-43
• 4.4.2 輸出濾波電路設(shè)計(jì)43-44
• 4.4.3 單路VICOR電源模塊整體電路設(shè)計(jì)44-45
• 4.4.4 升壓開關(guān)電源整體電路設(shè)計(jì)45-46
• 4.5 故障檢測與保護(hù)電路設(shè)計(jì)46-47
• 4.5.1 輸入欠壓、過壓故障檢測與保護(hù)電路設(shè)計(jì)46-47
• 4.5.2 輸入過流、過溫故障檢測與保護(hù)電路設(shè)計(jì)47
• 4.6 散熱設(shè)計(jì)47-49
• 4.7 模塊化航空電磁開關(guān)電源整體電路設(shè)計(jì)49-51
• 4.8 本章總結(jié)51-52
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析52-66
• 5.1 無源無損吸收電路性能測試52-53
• 5.2 輸入輸出濾波電路性能測試53-57
• 5.2.1 不接入濾波電路時(shí)的測試結(jié)果53-54
• 5.2.2 接入濾波電路后的測試結(jié)果54-57
• 5.3 升壓開關(guān)電源性能測試57-59
• 5.3.1 輸出紋波測試57-58
• 5.3.2 效率對比58-59
• 5.4 接收系統(tǒng)噪聲測試59-65
• 5.4.1 燒鍋鎮(zhèn)噪聲測試59-62
• 5.4.2 高空噪聲測試62-65
• 5.5 本章總結(jié)65-66
• 第6章 全文總結(jié)及后續(xù)工作建議66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 后續(xù)工作建議66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果72-73
• 致謝73

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本文編號：323591