CN114320610A - 一种航空发电机交流变能点火电路及变能方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于发动机点火设计领域，特别涉及一种航空发电机交流变能点火电路及变能方法。该点火电路包括交流供电模块，用于提供交流电；升压电路模块，设置在交流供电模块的输出端，用于对所述交流供电模块提供的交流电进升压；电容并联模块，设置有多个在所述升压电路模块的正负输出线路之间并联的电容器，每个电容器串联有一个控制开关；放电电路，设置在电容并联模块之后，用于基于所述电容并联模块储存的电能进行放电。本申请电路结构简单可靠，受周围电磁环境影响较小，能够达到变能的目的。
Description
技术领域
本申请属于发动机点火设计领域，特别涉及一种航空发电机交流变能点火电路及变能方法。
背景技术
目前航空发动机变能点火装置，采用的是通过参数调节信号的输入，通过稳压电路提供控制储能电容器上电压，实现点火装置储能的调节，此种方法在点火装置电路中虽然只需要一个储能电容器，但是前级需要进行参数(大量控制信号)处理和转换，稳压电路进行电压检测和调节(见图1)，此种储能变换控制电路中信号控制和电压检测电路较为复杂，对电磁环境要求也较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种航空发电机交流变能点火电路及变能方法，通过切换储能电容器不同组合的方法来实现点火装置的变能输出。
本申请第一方面提供了一种航空发电机交流变能点火电路，主要包括：
交流供电模块，用于提供交流电；
升压电路模块，设置在交流供电模块的输出端，用于对所述交流供电模块提供的交流电进升压；
电容并联模块，设置有多个在所述升压电路模块的正负输出线路之间并联的电容器，每个电容器串联有一个控制开关；
放电电路，设置在电容并联模块之后，用于基于所述电容并联模块储存的电能进行放电。
优选的是，所述电容并联模块中的多个电容器具有不同的电容。
优选的是，所述电容并联模块的电容器数量为3-8个。
优选的是，所述电容并联模块的电容器包括四个，四个电容器在所述升压电路模块提供的电压下，分别具有1J、2J、4J及8J电容量。
优选的是，航空发电机交流变能点火电路还包括：
参数调节模块，所述参数调节模块根据输入的需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合；
开关控制模块，用于根据所述参数调节模块给定的电容器组合，闭合与对应电容器串联的控制开关。
优选的是，所述参数调节模块中，当计算的电容器组合具有多组时，选择其中电容器数量较少的一组电容器组合。
本申请第二方面提供了一种航空发电机交流变能点火电路变能方法，采用如上所述的航空发电机交流变能点火电路，所述变能方法包括：
步骤S1、获取输入的需求点火能量；
步骤S2、根据需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合，给出待使用的电容器；
步骤S3、闭合与对应电容器串联的控制开关。
本申请通过每个控制开关的断开和闭合状态的组合，使不同电容量的电容器组合接入电路中，可以获得相应的电容器能量值，从而实现变能的目的。本申请电路结构简单可靠，受周围电磁环境影响较小。
附图说明
图1是现有技术中航空发动机变能点火装置及变能方法示意图。
图2是本申请航空发电机交流变能点火电路结构结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种航空发电机交流变能点火电路，如图2所示，主要包括：
交流供电模块，用于提供交流电；
升压电路模块，设置在交流供电模块的输出端，用于对所述交流供电模块提供的交流电进升压；
电容并联模块，设置有多个在所述升压电路模块的正负输出线路之间并联的电容器，每个电容器串联有一个控制开关；
放电电路，设置在电容并联模块之后，用于基于所述电容并联模块储存的电能进行放电。
需要说明的，本申请利用的原理是：
电容器并联电路总电容量等于各电容之和，即C＝C1+C2+……+Cn-1+Cn；同时在电容器并联电路，电容器两端电压均相同，即U＝U1＝U2＝……＝Un-1＝Un；根据电容器储能公式E＝CU2/2，电路中总储能公式：E＝C1U1 2/2+C2U2 2/2+Cn-1Un-1 2/2+CnUn 2/2＝(C1+C2+……+Cn-1+Cn)U2/2。
根据排列组合公式，n个不同容量的电容器可以实现的组合数量为
即使用少数电容量不相同的电容器按照排列组合可以组装成更大范围的电容量。
在航空发动机交流点火装置点火电路中，电路储能功能模块换用由不同电容量的电容器并联成的电容器组，在每个电容器前端设置串联控制开关，通过每个控制开关的断开和闭合状态的组合，使不同电容量的电容器组合接入电路中，可以获得相应的电容器能量值，从而实现变能的目的。例如在一些可选实施方式中，所述电容并联模块中的多个电容器具有不同的电容。例如选择能够储能1J、2J、4J及8J电容量的四个不同电容器，从而实现1～15J变化范围的储能；或者选择能够储能1J、2J、4J、8J及16J电容量的五个不同电容器，从而实现1～31J变化范围的储能。备选实施方式中，也可以选择多个相同电容的电容器，例如选择能够储存1J电容量的16个相同的电容器，从而实现1～16J变化范围的储能。
通常情况下，为了简化结构，通过使用不同电容的电容器，且其数量控制在3～8个。
对目前航空发动机点火装置储能在1J～15J的变化范围，只需要4种不同电容量的电容器(电容量对应1J、2J、4J、8J)并联组合就可以实现。
在一些可选实施方式中，航空发电机交流变能点火电路还包括：
参数调节模块，所述参数调节模块根据输入的需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合；
开关控制模块，用于根据所述参数调节模块给定的电容器组合，闭合与对应电容器串联的控制开关。
在一些可选实施方式中，所述参数调节模块中，当计算的电容器组合具有多组时，选择其中电容器数量较少的一组电容器组合。
该实施例中，例如选取电容量1J，2J，3J，4J，5J五个电容器，需求点火能量为8J，则可以选取的组合包括：5J+3J，或者1J+3J+4J，或者其他，本领域技术人员能够理解的是，这些组合方式中，优选5J+3J。
出现上述多种组合的情形在于初始给定的五个电容器不合理导致的，为避免出现上述情形，在一些可选实施方式中，多个电容器的电容量应当符合En＝E1*2n，其中，E1为第一个电容器的储能量，En为第n个电容器的储能量。例如采用1J、2J、4J及8J储能量的四个不同电容器在组合1J～15J的储能变化范围过程中，不会出现不同组合的现象，并且在参数调节模块进行计算过程中，可以利用二进制规则迅速找到符合要求的电容器组合。这里的二进制规则例如是转换规则，例如组合11J的储能量时，将十进制11转换为二进制1011，表示采用8J、2J及1J的组合形式。
本申请第二方面提供了一种航空发电机交流变能点火电路变能方法，采用如上所述的航空发电机交流变能点火电路，所述变能方法包括：
步骤S1、获取输入的需求点火能量；
步骤S2、根据需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合，给出待使用的电容器；
步骤S3、闭合与对应电容器串联的控制开关。
本申请通过每个控制开关的断开和闭合状态的组合，使不同电容量的电容器组合接入电路中，可以获得相应的电容器能量值，从而实现变能的目的。本申请电路结构简单可靠，受周围电磁环境影响较小。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，包括：
交流供电模块，用于提供交流电；
升压电路模块，设置在交流供电模块的输出端，用于对所述交流供电模块提供的交流电进升压；
电容并联模块，设置有多个在所述升压电路模块的正负输出线路之间并联的电容器，每个电容器串联有一个控制开关；
放电电路，设置在电容并联模块之后，用于基于所述电容并联模块储存的电能进行放电。
2.如权利要求1所述的航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，所述电容并联模块中的多个电容器具有不同的电容。
3.如权利要求2所述的航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，所述电容并联模块的电容器数量为3-8个。
4.如权利要求3所述的航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，所述电容并联模块的电容器包括四个，四个电容器在所述升压电路模块提供的电压下，分别具有1J、2J、4J及8J电容量。
5.如权利要求4所述的航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，还包括：
参数调节模块，所述参数调节模块根据输入的需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合；
开关控制模块，用于根据所述参数调节模块给定的电容器组合，闭合与对应电容器串联的控制开关。
6.如权利要求5所述的航空发电机交流变能点火电路，其特征在于，所述参数调节模块中，当计算的电容器组合具有多组时，选择其中电容器数量较少的一组电容器组合。
7.一种航空发电机交流变能点火电路变能方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的航空发电机交流变能点火电路，所述变能方法包括：
步骤S1、获取输入的需求点火能量；
步骤S2、根据需求点火能量，确定所述电容并联模块的电容器组合，给出待使用的电容器；
步骤S3、闭合与对应电容器串联的控制开关。
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| CN (1) | CN114320610A (zh) |
Citations (5)
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| GB1418405A (en) * | 1973-02-09 | 1975-12-17 | Jacobs C A | Capacitive discharge ignition systems |
| US6488017B1 (en) * | 1998-10-15 | 2002-12-03 | Mide Technology Corporation | Piezoelectric ignition device for increasing spark energy |
| CN104481773A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-01 | 武汉理工大学 | 一种变能量的点火测控系统及其测控方法 |
| CN109458260A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-12 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种航空发动机变频变能点火装置放电触发保持电路 |
| CN110925100A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-27 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种变能变频点火装置 |
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