摘要
灯光助降系统是舰载直升机的必备设备，所以对灯光助降系统的检测与保护不可或缺。本文研究了灯光控制系统的故障检测及过电流保护方法。本文首先分析了灯光助降系统的结构组成及其调光电路的组成，详述了现行的检测电路的组成及其检测原理并指出了它存在的缺陷，然后从理论上解释了这个缺陷存在的原因。
在故障检测方面，设计了四种方案，单片机检测系统、乘法器补偿电路、整流补偿电路、整流补偿改进电路以及折线化的阈值电压生成电路。并对整流补偿电路和整流补偿改进电路进行了实验研究，最终确定了整流补偿改进电路作为检测方案。
在过电流保护方面主要研究了短路电流发生的过程，介绍了几种电流传感器的工作原理，然后介绍了几种过电流保护的方法。 关键词：检测电路；阈值电压；补偿电路；短路保护 Abstract The control of visual landing aids is a key equipment for ship-loaded helicopters and the protection and examination of this system is quit a necessity. This paper discuss how to detect the fault inside the system and how to protect the system when overload current comes up.
The paper firstly analyzes system mechanism and the components of its light-regulating circuit, and then makes a detailed description of the currently applied detecting circuit as well as its defects. It also explains why such defects exist theoretically.
Four methods for fault detecting are introduced in the paper. They are monolithic integrated computer detecting system, multiplication compensate circuit; compensate rectifier as well as its improved type, and broken-lined voltage generator. We also experimented on compensate rectifier and its improved type and decided the improved compensate rectifier as the finally applied method.
In respect of current overload protection, we studied why and how it comes up. The paper will makes an introduction about the principals of several current sensors some current overload protection methods. Key words: detect circuit; threshold voltage; compensate circuit; short-circuit protection; 目 录 第1章 绪论 1
1.1概述 1
1.2目前灯光助降系统中存在的问题 2
1.3本文所作的工作 2
第2章 灯光控制系统介绍 3
2.1灯光控制系统的用途 3
2.2灯光控制系统的构成 3
2.3调光电路介绍 4
2.4本章小结 5
第3章 补偿电路设计 6
3.1检测电路的用途及组成 6
3.1.1检测电路介绍 6
3.1.2阈值电压的设定 14
3.2目前检测电路的缺点及原因 15
3.3单片机检测系统设计 17
3.4乘法器补偿电路设计 19
3.4.1概述 19
3.4.2结构框图 19
3.4.3框图各部分的实现 20
3.4.4电路仿真及结果 23
3.5整流补偿电路设计 26
3.5.1概述 26
3.5.2结构框图及电路原理图 27
3.5.3试验过程及结果 29
3.6整流补偿改进电路设计 31
3.6.1概述 31
3.6.2结构框图及电路原理图 31
3.6.3试验步骤及结果 33
3.7折线化的阈值电压生成电路 36
3.7.1概述 36
3.7.2结构框图 37
3.7.3框图的实现 37
3.8本章小结 39
第4章 过电流保护研究 41
4.1概述 41
4.2电路发生短路的过程 41
4.3电流信号的检测 42
4.3.1脉冲电流互感器 42
4.3.2霍尔电流传感器 43
4.4常用的过电流保护方法 44
4.4.1快速熔断器保护 44
4.4.2快速开关和过流继电器 45
4.4.3利用反馈控制作过电流保护的原理 45
4.5本章小结 46
结 论 47
参考文献 48
致谢 49 第1章 绪论 1.1 概述
在现代的大多数军舰中，舰载直升机已成为必备装备，直升机的起飞降落时必须满足一定的速度及角度要求，速度可以由飞行员自己掌握，而角度的控制则是一件非常困难的事情，仅*飞行员的经验是不够的，尤其是在摇摆剧烈的军舰上。一旦起飞或降落的角度没有掌握好，则会发生严重的事故，甚至机毁人亡。应此我们希望能有一种切实可行的方法帮助飞行员掌握起飞降落时的角度。
为了使飞行员能掌握好起飞降落时的角度，采用灯光指引是一个很好的方法，我们可以在军舰上放置三种颜色的灯，比如说红黄绿三种颜色，这三种颜色的灯按不同的角度向空中发射出光线，其中，绿光的方向是合适的方向，红光则指向偏高的方向，黄光指向偏低的方向。当导航员驾驶直升机悬在半空中时，若发现自己看见的光线是绿色的，则表示他现在的角度正确。若看见的是红光，则此时的角度偏高，需要将飞行角度降低点。若看见的是黄光，则此时的角度偏低，需要将飞行角度提高点。同理，还可以设置发出蓝光，紫光或是其他颜色光的光具以表示偏左或偏右。所以只要飞行员始终保持自己看见的光是绿色的则不会出现危险。
为了适应现代军事变革的要求，我们希望直升机不仅能在白天光线充足的情况下起飞降落，而且希望直升机能在夜间或是光线不充足的情况下也能正常起飞降落。为此，我们必须设计合适的照明系统以满足直升机的起降要求，这样一来舰载直升机的适用范围更加广阔，战斗力也将更强。
我们在使用灯具时当然希望它的亮度是可调的，而不是固定不变的，因此，我们必须设计调光电路用来调节灯具的亮度。调光电路的种类有很多种，用哪一种比较好呢？这将在第二章灯光系统介绍中描述。
既然军舰中用到了数量如此之多种类如此之繁杂的灯具，而灯具在使用过程中难免会有损坏，在损坏的数量不是很多，不至于以影响正常的工作的情况下，我们不需要对灯光系统进行维修，那么我们就需要设计一套检测系统来检测当前的灯光系统处在什么样的工作状态，并将检测结果传递给战士们，战士们将根据这些检测信息做出应对计策。 |
灯光控制系统故障检测及过电流保护方法研究
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