[發明專利]多通道機載微秒脈沖等離子體流動控制電源

在審

• 申請號: 201810748982.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108923678A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 梁華;蘇志;宋慧敏;賈敏;吳云;金迪;魏彪;謝理科
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02;H03K3/021
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開一種多通道機載微秒脈沖等離子體流動控制電源，包括高壓模塊和控制模塊，其中高壓模塊由第一機載電池直流逆變模塊、倍壓充電模塊、通道選擇模塊和脈沖形成模塊組成，控制模塊由遙控器、接收天線、接收機、第一至第N光纖隔離板、第一至第N信號輸出端和第二機載電池等部分組成。該電源具有多個輸出通道，能獨立工作，多通道的組合使用能夠實現無人機等離子體流動控制抑制分離、推遲失速以及滾轉力矩控制等多種功能。本發明的電源還具有體積小、重量輕的特點，能通過遙控器進行遠程控制。

技術領域

本發明涉及等離子體流動控制技術，尤其涉及一種多通道機載微秒脈沖等離子體流動控制電源。

背景技術

等離子體流動控制技術是一種新型的主動流動控制技術，近年來已成為國際上空氣動力學和氣動熱力學領域的重要研究熱點。在等離子體激勵器兩電極間施加高壓脈沖，使空氣電離形成等離子體。等離子體流動控制能夠顯著抑制附面層分離，增加機翼升力。在飛機機翼兩側同時施加等離子體激勵能最大限度地增加飛機升力、推遲失速，而單獨在機翼的一側施加激勵，能夠使機翼一側升力增加，另一側升力不變，從而產生較大的滾轉力矩，控制飛機姿態。相較于其它主動流動控制技術而言，等離子體流動控制技術具有結構簡單、頻帶寬、響應迅速、節約能耗等優點，具有廣闊的應用前景。

高壓脈沖電源能夠產生等離子體流動控制中氣體放電所需的脈沖高壓，是等離子體流動控制必不可少的設備。然而，傳統的高壓脈沖電源體積龐大重量較重，無法遠程控制，且大都采用220V市電供電，僅適合實驗室操作，難以機載使用。此外，單個高壓脈沖電源往往只有一路輸出，在滾轉控制中需要安裝兩個電源才能分別驅動機翼兩側的激勵器獨立工作，占據更大的機艙體積和載重量。因此，小型化、適合機載使用的高壓脈沖電源需求迫切。

發明內容

相比于現有技術，本發明提供一種多通道機載微秒脈沖等離子體流動控制電源，包括高壓模塊和控制模塊，其中

高壓模塊由第一機載電池直流逆變模塊、倍壓充電模塊、通道選擇模塊和脈沖形成模塊組成，其中直流逆變模塊包括逆變器控制繼電器SSR₀和一個直流轉幾百伏交流電的逆變器；第一機載電池的輸出端連接直流逆變模塊的輸入端，第一機載電池輸出的第一直流電壓在逆變器中升壓并進行直流-交流轉換，輸出幾百伏的交流電壓；逆變器的輸出端連接倍壓充電模塊的輸入端，交流電壓在倍壓充電模塊內進行整流并再次升壓，輸出電壓更高的第二直流電壓；倍壓充電模塊的輸出端連接多個通道選擇模塊的輸入端，通道選擇模塊決定第二直流電壓輸入至脈沖形成模塊的哪個脈沖形成模塊通道；通道選擇模塊的第一至第N輸出端分別連接第一至第N脈沖形成模塊通道的輸入端；第二直流電壓在脈沖形成模塊的第一至第N脈沖形成模塊通道內，先在各自的絕緣柵雙極型晶體管IGBT半導體開關的控制下轉變為幾百伏的初級脈沖，再進行第三次升壓，最終輸出幾千伏至幾十千伏的高壓微秒脈沖；第一至第N脈沖形成模塊通道分別輸出所述高壓微秒脈沖；