变压整流器(TRU)和自耦变压整流器(ATRU)是飞机上重要的二次电源设备,将机上115V 360~800Hz变频交流电源转换成28V低压直流或270V高压直流电源为直流负载供电。多脉冲整流器通过移相变压器将输入三相交流电压移相得到多组三相电压,再通过整流桥整流获得多脉冲直流输出电压,脉冲数越高,系统输入电流谐波含量(THD)越低,对飞机电源系统的影响越小。24脉ATRU体积小、重量轻,输入电流THD低,无需滤波即可满足航空电源系统对用电设备的要求,目前已有的24脉ATRU系统结构复杂或变压器绕制困难,且输出电压不可调节。论文对现有24脉ATRU的结构和性能进行了分析比较。为解决现有24脉ATRU系统结构复杂和输出电压难以调节的问题,本文重点针对D型不对称24脉自耦变压整流器的结构设计和升降压实现方法进行了研究。提出了D型不对称24脉自耦变压整流器结构,通过合理设计变压器绕组联结方式和一、二次侧绕组匝数关系,得到4组幅值不等的三相电压,构成24个幅值相同、相位依次相差15°的电压相量,送至4组整流桥,形成24脉输出电压,输出端无需平衡电抗器;进一步地,通过增加每相一次侧延长绕组或中间抽头以及每相二次侧绕组,同时改变一、二次侧绕组匝数关系及同名端位置,实现输出电压的升降压调节。本文理论推导了自耦变压器的一、二次侧绕组匝数关系、绕组电流和等效容量,并分析了不同输出电压对变压器绕组结构、输入输出性能和等效容量的影响。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型进行仿真分析,并研制了D型不对称24脉ATRU的原理样机,实验验证了该结构的合理性和可行性。