机载电源系统由主电源、应急电源、二次电源及外接电源插座等组成。飞机主电源是指由飞机发动机直接或间接传动的发电系统，通常一台发动机传动一台或两台发电机。主电源由航空发动机传动的发电机、电源控制保护设备等构成，在飞行中供电。当航空发动机不工作时（如地面测试时）, 主电源也不工作, 这时靠辅助电源供电。飞机蓄电池或辅助动力装置（一种小型机载发动机、发电机和液压泵等构成的动力装置）是常用的辅助电源。飞行中主电源发生故障时，蓄电池或应急发电机即成为应急电源。

（ 一） 低压直流电源系统

低压直流电源时飞机上最早采用的电源系统，20 世纪40 年代趋于成熟。主电源由航空发动机直接传动的直流发电机和控制保护器等组成。电源的调定电压为2 8 .5 V ，发电机额定容量有3 、6 、9 、1 2 K W等几种，相应的额定电流分别为100、200、3 0 0 和4 0 0 A 。二次电源是由旋转变流机或静变流器把低压直流电转变为单相或三相交流电，应急电源是航空蓄电池。大型飞机上由辅助动力装置传动的直流发电机做辅助或备用电源。采用这种电源系统的机型有运－ 5 ，立－ 2 ，伊尔－ 1 4 及C － 4 6等。一般在3 0 座一下的小型支线飞机上，普遍采用低压直流电源系统。

（ 二） 变速变频交流电源系统（V S V F ）

当交流同步发电机通过变速器直接由飞机发动机传动时，发出的交流电是变频交流电。变频电源系统不需要恒速传动装置，因而系统结构简单、重量轻、可靠性高。但由于喷气式发动机的转速变化范围可达3 ∶1 ，其发出的交流电只能供加温、照明等对频率没有要求的设备使用，若要满足某些需要恒频交流电的设备，还需要另加变换装置，增加了设备重量。所以这种变频交流电源更适用于装有涡轮螺旋桨发动机的飞机，因为这种发动机的转速变化范围小，一般为1 . 1 5 ∶1 ，所以交流电的频率变化范围也较小；同时，由于支线飞机上要求高质量供电的设备较少， 因此，在支线飞机上独立采用变速变频交流电源系统具有很大的吸引力。

（ 三） 混合电源系统

由低压直流和变频交流电源组成的混合供电系统在支线飞机上的到了广泛应用。在较大的支线飞机上采用混合供电系统可以更经济。混合供电系统中的变频交流系统总容量不大，一般在1 5 ～4 0 k V A 之间。在大多数情况下，该系统由两台变频交流发电机及其控制保护装置组成，用来向加热和防冰负载供电，也可以向备用燃油泵和一些航空电子设备供电。混合电源的发展方向是采用微处理器型的发电机控制保护装置和混流条功率控制装置，从而实现电网的监控和保护，同时进一步减轻重量，降低维修费用。

（ 四） 恒速恒频交流电源系统（C S C F ）

恒速恒频交流电源系统的发电机通过恒速传动装置（C S D ）由飞机发动机传动，可以发出频率为400Hz、电压为115/200V的恒频交流电。恒频交流发电机的额定容量有3 0 、40、60、90、120kVA 等数种。辅助电源为辅助动力装置驱动的交流发电机。应急电源有蓄电池、静变流器和冲压空气涡轮发电机。二次电源为变压整流器。这种电源主要采用了组合驱动发电机、微处理器式发电机控制保护组件及汇流条功能控制功能， 使其具有重量轻、体积小、可靠性高等优点。此外，由于控制组件采用了模块式设计，并具有机内自检功能，使维修性得到改善。

（ 五） 变速恒频交流电源系统（V S C F ）

由于恒速恒频交流电源系统中的恒速传动装置（C S D ）结构复杂、成本高、维护困难等原因，近年来，航空工业界把不采用恒速传动装置的恒频交流电源的研制作为重点研究课题，而电力电子技术的发展使变速恒频电源进入实用阶段，如M D－ 9 0 型飞机即采用变速恒频电源作为主电源。变速恒频电源系统与恒速恒频电源系统可以互换， 不需要改变配电和用电部分，如安装座、连接器和布线等都不需要改动，因而实用性强。变速恒频电源系统没有高应力的机械/ 液压部件和易磨损部件，因而该系统具有可靠性能高和寿命周期费用底的优点。变速恒频电源系统和组合电源装置式恒速恒频电源系统的采购费用大致相当，但维护费用低，因此寿命周期费用低。采用的变速恒频电源系统的主要要求是进一步降低重量功率比，并降低未滤波电流的谐波分量。只要增加一些部件就可以把变速恒频发电系统改为变速恒频启动/ 发电系统。采用变速恒频启动/ 发电系统，可以减轻飞机重量，降低营业费用，这些都是航空公司所希望的。

（ 六）2 7 0 V 高压直流电源系统

与恒频交流电源系统相比，采用2 7 0 V高压直流电源系统具有发电效率高、发电和配电系统重量轻、航空电子设备的电源装置重量轻、可靠性高、易实现不中断供电及寿命周期费用低等优点。根据美国对大型运输机供电系统的研究结果可知，高压直流电源系统的综合性能、可靠性、维修性和重量指标都是最好的，因而这是一种很有吸引力的电源系统。但还不会在干线飞机上全面采用高压直流电源系统。因为这样做涉及到供电体制的改变问题，将会出现一个大量更换用电设备或为现有用电设备添加许多功率变换器的局面。因而，在干线飞机上首先考虑的方案是在一些必要的场合局部采用高压直流电，如仅在飞行控制系统部分采用高压直流供电。

（ 七） 交流电源系统的主要优缺点

由前述可知，随着机上用电设备的增多，电源系统的容量也在成倍的增长。低压直流电源系统已不能满足容量及飞行性能的要求，因此在大型运输机上，低压直流电源系统已逐步被交流电源系统所取代。

1984年正式颁布的ISO1540:1984详细阐述了机载电源的特性要求，并对机载用电设备的功率因数等做出了规定，以实现机载电源和机载用电设备的匹配。随着机载电源供电形式和供电参数多样性的不断发展， 非线性负载的不断增加，ISO1540:1984已经不再适应现代机载电源的发展要求。国际标准化组织于2 0 0 6 年颁布了ISO1540:2006，该标准充分考虑了新机型的机载电源和负载的特点，并兼顾了一些非主流机型的电源类型， ISO1540:2006的应用范围包括14V、28V和42V直流，26V单相400Hz交流，115/200、230/400单相，三相400Hz恒频，变频交流电源。

1 交流波形评价标准

ISO1540:2006和ISO1540:1984中评价电压波形质量的方法有所不同。ISO1540:1984中把波峰系数(crest factor)、总谐波含量(total harmonic content)和单次谐波含量(individual harmonic content)作为衡量波形好坏的标准，而ISO1540:2006中采用波峰系数、畸变系数(distortionfactor)、单次频率成分畸变(individualfrequency component of distortion)和直流分量(D.C. component)作为衡量波形好坏的标准

2 交流电源稳态特性

ISO1540:1984把飞机交流电源系统划分为恒频(constant frequency)和变频(variable frequency)电源系统，ISO1540:2006将交流电源系统划分为恒频、宽变频(wide-range variablefrequency)和窄变频(narrow-range variablefrequency)电源系统，并分别给出了系统处于正常(normal)、不正常(abnormal)和应急(emergency)情况下应达到的要求。

3 交流电源暂态特性

除稳态特性以外，机载电源的暂态特性也是决定其供电品质的一个重要因素，暂态过程中产生的浪涌电压或尖峰电压可能对用电设备造成损害并对供电系统的安全性、可靠性造成威胁。ISO1540:1984和ISO1540:2006对暂态浪涌电压的评价方法不同，ISO1540:1984的要求是用瞬变电压的等值阶跃包络线来确定电压瞬变是否在规定的范围内。而随着测试技术的发展，尤其是随着测试仪器的硬件、软件的快速发展，可以不再进行复杂的计算处理，而是直接将瞬时变化的电压值填充到瞬变包络线限制曲线中。在ISO1540:2006中直接用瞬变电压的包络线来测定电压瞬变是否符合要求。等值阶跃函数的方法是建立在等值做功的基础上，符合经典电工理论。但是对电子器件而言，损坏的机理有两种，一种为发热损坏，另一种为电压击穿。因而采用瞬变电压包络线来衡量电压瞬变是否符合要求更为合理，也是一种既直观又方便的方法。

4 直流电源特性

ISO1540:1984定义直流发电机供电的直流电源和变频交流电源经变压整流器TRU（transformer-rectifier-unit）整流后得到的直流为Ⅰ类；由恒频交流电源经变压整流器整流后得到的直流为Ⅱ类。ISO1540:2006定义经变压整流器整流得到的28V直流及相对应的地面直流电源为A类；由直流发电机产生的14/28V直流及相对应的地面直流电源为B类；由带有稳压装置的变压整流器得到的28/42V直流为R类。