介紹

由于飛機的特殊用途與密閉空間的特點，決定了飛機上不適合進復雜的烹飪。實際上，我們吃到的飛機餐，一般都是在地面上已經加工過的半成品。乘務員只需利用飛機廚房中的烤箱為飛機餐加熱，就可以連同冷餐的食盒一起發放給旅客們了。

本文介紹了飛機系統中使用的電烤箱的功能設計。廚房烤箱由電源、烤箱和控制單元組成。電源單元提供15V的恒定電壓，并且還為烤箱供電。

控制單元通過開關控制烤箱的功率需求。屬于控制單元的比較器和解碼器是使用StateAMS工具進行建模的。

原理圖

1、供電單元

電源單元的輸入包括一個變壓器，整流器和降壓轉換器。變壓器有兩個次級繞組。一個次級繞組用作整流二極管橋的輸入。

整流電壓是降壓轉換器的輸入。降壓轉換器的輸出電壓是15V的穩壓電壓，用于滿足控制電路的電壓需求。變壓器的另一個次級繞組是加熱元件的輸入。

2、烤箱

“烤箱”可以看作是一個具有“外殼”和傳感器的分層模型。外殼具有加熱元件，熱電容和電阻。熱電容和電阻模擬了機箱內部的空氣（流體）。

加熱元件(“外殼”內部的分層模型)由一個動態熱敏電阻和一個熱敏電阻組成。熱阻是加熱元件的對流分量。下面的方程描述了這一點。

Rth = [1 / (h *As)]

其中h為平均對流系數，As為表面積

對于空氣，對流系數通常從1到10；對于強制空氣，對流系數為10到100；對于流體和強制流體，對流系數大于100。為了演示目的，由于瞬態時間的限制，熱電阻被設置得很低。類似地，外殼和烘箱內空氣的熱參數設置為較低的瞬態模擬目的。

利用TLU工具建立了傳感器模型。這是典型的烤箱傳感器。TLU工具非常適合這項工作。傳感器模型有熱輸入和輸出電阻之間的關系。熱輸入是輸入到TLU模型的外殼塊的輸出。

3、控制單元

烤箱控制器模型是通過使用StateAMS工具開發的。烤箱控制器模型會根據輸入溫度選擇來產生一個電阻。這將創建一個非常簡單的分壓器電路，該分壓器電路在工作期間會被比較器調節至7.5V。帶有滯環的比較器可調節烤箱溫度。使用StateAMS工具，用戶可以輕松創建所需的模型。

使用方法

1.下載并解壓temperature_control_oven_in_aircraft_system.zip文件

2.用SaberRD打開設計文件temperature_control_oven_in_aircraft_system.ai_dsn

3.按照原理圖內“快速分析”框中給出的設置進行瞬態分析

EndTime: 5 sec

   Steptime: 1u

仿真分析

r信號表示電阻如何隨溫度變化。該信號是加熱元件原理圖的一部分，而加熱元件原理圖是外殼原理圖的層次結構塊。

temperature信號是輸入到r_tc模型的溫度（該信號是加熱元件原理圖的一部分）。您會看到“溫度”信號的變化反映在“ r”信號中。temp_fdbk信號（與“temperature”相同）是TLU模型的輸入，它將其轉換為等效電阻。

現在，該信號被反饋到控制部分單元，控制單元通過pwm信號（“門”）決定開關的“接通”或“斷開”，從而導致加熱器單元的“接通”或“斷開”。

pwr_sr是輸入正弦電壓源信號。