航空充电机作为航空飞行保障的重要设备，在飞行保障中起着举足轻重的作用。80年代初装备部队的XXX-1型充电机是目前部队装备的主力机型，为部队的飞行训练和建设作出了巨大贡献。显然，在长期的使用过程中也发现其整流与控制电路存在一些问题，影响了设备的稳定性与可靠性；若对其整流电路加以优化，可以基本克服这些问题1型充电机整流与控制电路存在的问题从原理分析可以看出，晶闸管KP1不受反压，只能在整流桥输出全波电压的谷点附近关断，满足晶闸管关断要求的时间很短，要求晶闸管是快速关断型；不然，就容易出现晶闸管失控，引起电路过流。其具体表现为：当充电机大电流充电时，工作一段时间过后，突然过流，往往会烧坏一些器件（如万能转换开关、单极自动开关等），给设备带来损害。

　　另一方面，XXX-1型充电机每三路共用一个整流桥，一块控制插件，电路之间关联太多，独立性不够，势必使路与路之间影响增大，也给修理和维护增加许多困难在控制电路方面，前三路和后三路分别共用一个电源电路、同步锯齿波电路；虽然电流调节电路和触发电路是每路独立的，但做在同一块控制插件上，一旦某一电路出现问题，就要将整个插件取下，严重影响它路的正常工作。

　　3对航空充电机整流和控制电路的优化改进设计为解决以上这些问题，对整流电路和控制电路作以下优化改进：将桥式整流电路改换成半控桥整流电路桥式与半控桥整流电路原理图如图新示将桥式整流电路改换成半控桥整流电路后，电路中晶闸管的工作方式已完全不同与XXX-1型充电机每1个晶闸管都承受反向电压，有半个以上周期处于截止状态，显然不存在晶闸管快速关断的要求，较好地解决了因晶闸管失控而引起的过流问题。

　　半控桥式整流电路是一种整流控制合二为一的电路形式，为了得到6路独立的充电输出，必须有独立的控制部分，所以就必须有6路独立的半控桥式与半控桥整流电路原理简图为了对应半控桥式整流电路，在脉冲变压器上增加一个输出绕组。

　　脉冲变压器输出绕组示意图控制电路是为主电路服务的，主电路的整流电路由原来的桥式整流改为半控桥整流后，主电路中的晶闸管也由原来的1个变换为2个，所以触发电路的脉冲输出相应的也就由1组改为2组，用来实现对半控桥2个晶闸管的触发控制4充电主回路性能与参数分析4.1电源变压器的参数计算（1）变压器次级电压在电路中滤波电感足够大，电路可按纯电感负载来考虑，并忽略线路阻抗压降，具体分析如下：*小控制角Tin对电阻负载Ta可取零，但电感负载考虑满负载时，T角能自动调节补偿，这就要求变压器副边电压应有一定的裕量，这里TU1取电网电压波动。根据允许电网电压波动±10%，考虑到电网电压波动时仍能保证*大整流输出电压，取波动系数U=0.9整流二极管及晶闸管的正向导通压降：考虑以上因素后，变压器次级电压计算公式：代入数据得：（2）变压器次级电流有效值当蓄电池组充电时，控制角T一般在30°120°范围变化，波形系数kf将减小为1. 10~1.20范围内，变压器次级电流*大有效值：当三路以相同负载时，总电流有效值1总=3S'，变压器完全满足需要，但使用中注意，不可各路均为低压大电流充电，否则变压器过载4.2闸管参数计算合理地选择使用晶闸管元件，可使晶闸管装置运行可靠。在整流装置中选择KP型晶闸管主要考虑额定电压和额定电流的参数。

　　晶闸管额定电流的计算原则是：了安全工作实际选取50A晶闸管的耐压选择原则是：考虑滤波电压反电动势值：实际选取1000V实际晶闸管的参数为：额定电流50A，正向阻断峰值电压1000V4.3滤波电流的计算本设备对滤波电抗器的要求是从以下两方面提出的：①在晶闸管控制角*大时，即输出电流*小（2A）时，仍能保证负载电流的连续性；②额定负载电流（18A）输出时，电流脉动系数<0.5使电流连续的临界电感量临界电感量与整流电路类型有关，也与负载电流大小有关，负载电流越小，要求临界电感量越大对于半控桥式的晶闸管整流电路，控制角90°时，基波峰值*大，这时脉动系数S=1.34，故基波峰值电压：240<1.34=330V要求在2A处连续则滤波电感量为：流连续。

　　限制输出电流脉动的电感量当蓄电池以18A充电时，要求脉动系数<0.5，则：滤波电抗器电感值取300mH可以满足两个方面的要求，滤波电感器由两个线圈组成，通过万能转换开关作串并联转换，既兼顾了电感量，又缩小了体积。为防止串联时操作有误，使电流过大烧坏电抗器线圈，串联时，把一个限流电阻串入电流给定信号电路中，使给定信号衰减一半。

　　5试验结果与结论总之，整流电路与控制电路经过以上改进后，基本上解决了该型充电机存在的主要问题，增加了系统的工作稳定性与可靠性在空军的三个场站我们对改进的三台充电机进行了改装试验，试验结果表明：经改装的充电机运行可靠，晶闸管工作稳定，输出电流平稳；完全克服了原来充电机由于晶闸管关断不及时而引起的过流情况，保证了设备安全，提高了工作效率。技术指标测试如下：18A连续可调电压电流波形如所示。

　　随着现代科技的高速发展，电子和控制器件也日新月异，用大功率管替代晶闸管实现对充电输出的控制，在一些新的充电设备中也得到了充分运用，这些高科技产品的应用，使得充电设备向着小体积、大功率灵活机动的方向发展，消除了现行充电设备存在的一些弊端，可靠性和稳定性大大提高，性能也更加趋于完善。