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航空充電機(jī)作為航空飛行保障的重要設(shè)備，在飛行保障中起著舉足輕重的作用。80年代初裝備部隊(duì)的xxx-1型充電機(jī)是目前部隊(duì)裝備的主力機(jī)型，為部隊(duì)的飛行訓(xùn)練和建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。顯然，在長期的使用過程中也發(fā)現(xiàn)其整流與控制電路存在一些問題，影響了設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性；若對其整流電路加以優(yōu)化，可以基本克服這些問題1型充電機(jī)整流與控制電路存在的問題從原理分析可以看出，晶閘管kp1不受反壓，只能在整流橋輸出全波電壓的谷點(diǎn)附近關(guān)斷，滿足晶閘管關(guān)斷要求的時間很短，要求晶閘管是快速關(guān)斷型；不然，就容易出現(xiàn)晶閘管失控，引起電路過流。其具體表現(xiàn)為：當(dāng)充電機(jī)大電流充電時，工作一段時間過后，突然過流，往往會燒壞一些器件（如萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、單極自動開關(guān)等），給設(shè)備帶來損害。

另一方面，xxx-1型充電機(jī)每三路共用一個整流橋，一塊控制插件，電路之間關(guān)聯(lián)太多，獨(dú)立性不夠，勢必使路與路之間影響增大，也給修理和維護(hù)增加許多困難在控制電路方面，前三路和后三路分別共用一個電源電路、同步鋸齒波電路；雖然電流調(diào)節(jié)電路和觸發(fā)電路是每路獨(dú)立的，但做在同一塊控制插件上，一旦某一電路出現(xiàn)問題，就要將整個插件取下，嚴(yán)重影響它路的正常工作。

3對航空充電機(jī)整流和控制電路的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)為解決以上這些問題，對整流電路和控制電路作以下優(yōu)化改進(jìn)：將橋式整流電路改換成半控橋整流電路橋式與半控橋整流電路原理圖如圖新示將橋式整流電路改換成半控橋整流電路后，電路中晶閘管的工作方式已完全不同與xxx-1型充電機(jī)每1個晶閘管都承受反向電壓，有半個以上周期處于截止?fàn)顟B(tài)，顯然不存在晶閘管快速關(guān)斷的要求，較好地解決了因晶閘管失控而引起的過流問題。

半控橋式整流電路是一種整流控制合二為一的電路形式，為了得到6路獨(dú)立的充電輸出，必須有獨(dú)立的控制部分，所以就必須有6路獨(dú)立的半控橋式與半控橋整流電路原理簡圖為了對應(yīng)半控橋式整流電路，在脈沖變壓器上增加一個輸出繞組。

脈沖變壓器輸出繞組示意圖控制電路是為主電路服務(wù)的，主電路的整流電路由原來的橋式整流改為半控橋整流后，主電路中的晶閘管也由原來的1個變換為2個，所以觸發(fā)電路的脈沖輸出相應(yīng)的也就由1組改為2組，用來實(shí)現(xiàn)對半控橋2個晶閘管的觸發(fā)控制4充電主回路性能與參數(shù)分析4.1電源變壓器的參數(shù)計(jì)算（1）變壓器次級電壓在電路中濾波電感足夠大，電路可按純電感負(fù)載來考慮，并忽略線路阻抗壓降，具體分析如下：最小控制角tin對電阻負(fù)載ta可取零，但電感負(fù)載考慮滿負(fù)載時，t角能自動調(diào)節(jié)補(bǔ)償，這就要求變壓器副邊電壓應(yīng)有一定的裕量，這里tu1取電網(wǎng)電壓波動。根據(jù)允許電網(wǎng)電壓波動±10%，考慮到電網(wǎng)電壓波動時仍能保證最大整流輸出電壓，取波動系數(shù)u=0.9整流二極管及晶閘管的正向?qū)▔航担嚎紤]以上因素后，變壓器次級電壓計(jì)算公式：代入數(shù)據(jù)得：（2）變壓器次級電流有效值當(dāng)蓄電池組充電時，控制角t一般在30°120°范圍變化，波形系數(shù)kf將減小為1. 10~1.20范圍內(nèi)，變壓器次級電流最大有效值：當(dāng)三路以相同負(fù)載時，總電流有效值1總=3< 21.6=64.8a，所以變壓器次級電流有效值選為65a按照上述分析，充電機(jī)輸出直流額定功率是：pd=變壓器提供的視在功率為：s>s'，變壓器完全滿足需要，但使用中注意，不可各路均為低壓大電流充電，否則變壓器過載4.2閘管參數(shù)計(jì)算合理地選擇使用晶閘管元件，可使晶閘管裝置運(yùn)行可靠。在整流裝置中選擇kp型晶閘管主要考慮額定電壓和額定電流的參數(shù)。

晶閘管額定電流的計(jì)算原則是：了安全工作實(shí)際選取50a晶閘管的耐壓選擇原則是：考慮濾波電壓反電動勢值：實(shí)際選取1000v實(shí)際晶閘管的參數(shù)為：額定電流50a，正向阻斷峰值電壓1000v4.3濾波電流的計(jì)算本設(shè)備對濾波電抗器的要求是從以下兩方面提出的：①在晶閘管控制角最大時，即輸出電流最?。?a）時，仍能保證負(fù)載電流的連續(xù)性；②額定負(fù)載電流（18a）輸出時，電流脈動系數(shù)<0.5使電流連續(xù)的臨界電感量臨界電感量與整流電路類型有關(guān)，也與負(fù)載電流大小有關(guān)，負(fù)載電流越小，要求臨界電感量越大對于半控橋式的晶閘管整流電路，控制角90°時，基波峰值最大，這時脈動系數(shù)s=1.34，故基波峰值電壓：240<1.34=330v要求在2a處連續(xù)則濾波電感量為：流連續(xù)。

限制輸出電流脈動的電感量當(dāng)蓄電池以18a充電時，要求脈動系數(shù)<0.5，則：濾波電抗器電感值取300mh可以滿足兩個方面的要求，濾波電感器由兩個線圈組成，通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)作串并聯(lián)轉(zhuǎn)換，既兼顧了電感量，又縮小了體積。為防止串聯(lián)時操作有誤，使電流過大燒壞電抗器線圈，串聯(lián)時，把一個限流電阻串入電流給定信號電路中，使給定信號衰減一半。

5試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論總之，整流電路與控制電路經(jīng)過以上改進(jìn)后，基本上解決了該型充電機(jī)存在的主要問題，增加了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性與可靠性在空軍的三個場站我們對改進(jìn)的三臺充電機(jī)進(jìn)行了改裝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)改裝的充電機(jī)運(yùn)行可靠，晶閘管工作穩(wěn)定，輸出電流平穩(wěn)；完全克服了原來充電機(jī)由于晶閘管關(guān)斷不及時而引起的過流情況，保證了設(shè)備安全，提高了工作效率。技術(shù)指標(biāo)測試如下：18a連續(xù)可調(diào)電壓電流波形如所示。

隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，電子和控制器件也日新月異，用大功率管替代晶閘管實(shí)現(xiàn)對充電輸出的控制，在一些新的充電設(shè)備中也得到了充分運(yùn)用，這些高科技產(chǎn)品的應(yīng)用，使得充電設(shè)備向著小體積、大功率靈活機(jī)動的方向發(fā)展，消除了現(xiàn)行充電設(shè)備存在的一些弊端，可靠性和穩(wěn)定性大大提高，性能也更加趨于完善。