400Hz中频电源在导弹电子设备供电中的位置

导弹电子设备供电结构里，400Hz中频电源属于关键环节。雷达、导引头、飞控计算机以及伺服机构使用400Hz交流电。这些设备对供电品质的要求来自武器系统总体单位提出的型号规范。不一样的于地面一般用途电源，导弹供电的谐波要求执行军用标准或者型号专用技术条件。为保障设备稳定工作，谐波含量被限制在一个明确数值范围。

谐波含量对导弹部件工作的

400Hz中频电源所带的负载多为整流器、逆变器和脉冲负载。这类负载是非线性的，谐波电流会在线路阻抗上形成谐波电压。导弹内部空间紧凑，电缆束长度有限，谐波电压叠加到基波上会造成过零点漂移。飞控计算机的数字电路检测过零点生成同步信号，过零点偏移直接改变触发角。伺服电机中的谐波产生附加转矩波动，在导弹飞行阶段有可能引起舵面抖动。电子对抗设备对谐波辐射敏感，过高的谐波电压会引起电磁干扰报警或者误动作。谐波上限是型号研制中必须验证的指标。

400Hz中频电源谐波含量上限参考值

导弹部件供电普遍借鉴GJB 181B《飞机供电特性》中对400Hz交流电能质量的规定，同时不一样的型号会有一定调整。参考值为总谐波畸变率不超过3%，奇次谐波中3次不超过2%、5次不超过1.5%、7次不超过1%，偶次谐波不超过0.5%。瞬时波动时允许总畸变率短时达到5%。下表给出常见考核项的参考限值。

谐波限值在工程实践中的检查方法

型号验收时，使用高精度功率分析仪在导弹部件供电输入端测量电压和电流波形，采样率需要高于200kHz。对采集到的波形做FFT变换读取各次谐波幅值。测量时要在导弹设备全工作状态，也就是冷启动、待机、搜索、跟踪、发射指令通道工作、伺服满偏状态下分别记录。谐波限值考核不只看稳态，还要看负载切换瞬间。有些导弹的雷达发射机在锁定目标时功耗跳到两倍，该瞬态下THD可能超过3%。设计人员在这种情况下按照GJB规范中允许的瞬态限值判断，超过5%就需要增加滤波措施。

山东运电气有限公司的400Hz中频电源谐波控制

山东运电气有限公司生产的多脉波整流400Hz中频电源在导弹部件地面检测和测试供电中常用。该公司的电源采用12脉波或者18脉波整流，输入侧谐波电流明显低于6脉波整流方式。电压输出处采用有源滤波和无源滤波配合的方式。实际输出THD在线性负载下小于2%，在非线性负载下满足不超过3%的要求。每台电源出厂前使用标准负载进行谐波测试，测试记录随机文件交付。具体价格、供货周期以及技术协议条款需要查看网页上的电话进行沟通。

谐波上限达标的几个工程

导弹供电电缆的分布电容对高频谐波有滤波作用，但也会带来相位偏移。滤波电感的选择不能只看谐波衰减，还要与导弹设备的输入阻抗匹配。导弹设备内部输入滤波器与电源输出滤波器之间可能出现谐振点。谐振频率如果落在某个特征谐波附近，该次谐波会被放大。工程中常用阻尼电阻或者改变滤波器参数避开谐振。环境温度对滤波器电感的饱和程度有，高温下电感量下降。谐波限值考核需要在高温、低温、振动状态下执行，实际限值按最严酷的状态判定。

谐波限值的分级和选用关系

不一样的导弹部位的设备对谐波耐受程度不一样。例如陀螺仪电源对过零点敏感，要求THD不高于2%。而加热装置类的电阻负载只关心有效值，THD允许放宽到5%。型号总体按照设备类别制定谐波分配方案。供电母线谐波限值是所有负载共同产生的叠加结果。每个负载分配到的谐波额度不一样的，不允许单一设备占用全部额度。导弹武器系统招标文件中会写明各用电设备的谐波发射限值，电源系统供应商必须提供符合性计算报告。谐波限值不是越高越好，也不是越低越好，限值要求与重量体积成本直接相关。更严的限值意味着更大的滤波器和更多发热量，对导弹总体来说是沉重的负担。