一种固态配电电路的制作方法

专利2023-10-12  117



1.本发明涉及配电技术领域,具体地说,涉及一种固态配电电路。


背景技术:

2.固态配电是利用固态功率控制器sspc代替常规配电中的继电器等保护装置,实现飞机负载的监控以及配电控制,在出现故障时为配电系统提供保护的一种远程智能配电方式。较为常用的固态功率配电设计分为两种,一种是纯硬件电路完成的过流保护和由软、硬件结合的过流保护两种方式。(1)纯硬件电路完成配电以及过流保护,该过流保护特性是固化的,无法改变保护动作时间,想要改变保护时间必须对硬件电路重新进行设计,工作量很大,适应性差。(2)软、硬件结合的智能化配电以及过流保护,该方式相比于纯硬件电路,能减少了系统中的硬件电路,减轻重量;同时,过流保护曲线可通过芯片中的软件完成任意的拟合,适应性好。但该方式通常使用单片机作为sspc的核心驱动芯片,该芯片的可以利用的资源比较少,一个sspc就需要有一个单片机系统,如果在一块电路板上想连接多个sspc就需要多个单片机系统,增加电路板的体积和重量。


技术实现要素:

3.为了克服纯硬件电路中适应性差、更改工作量大的不足,以及减轻软、硬件结合方式中电路板的体积和重量,本发明提出一种固态配电电路,对软、硬件结合的配电电路进行改进,通过设置采样电阻,采集负载电阻的电流,通过设置检测电路检测采样电阻的电流是否超过负载电阻的额定电流,并通过将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断热量,检测电路继续进行热量累积计算,提高了电路板集成度,减少了配电装置的体积和重量,减轻了飞机对空间体积和重量的负担。
4.本发明具体实现内容如下:一种固态配电电路,包括依次连接的采样电阻、检测电路、开关模块、负载电阻;所述采样电阻与负载电阻、检测电路连接,用于采集负载电阻的电流,并将采集到的电流输出至检测电路;所述检测电路与采样电阻、开关模块连接,用于检测采集到的电流是否超过负载电阻的额定电流,并将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断热量,检测电路继续进行热量累积计算。
5.为了更好地实现本发明,进一步地,所述检测电路包括fpga处理模块,且所述fpga处理模块内部设置有反时限流保护算法模块;所述fpga处理模块连接在采样电阻与开关模块之间,用于将从采样电阻获取的电流通过反时限过流保护算法模块计算出负载电阻的累积热量,并根据计算结果向开关模块发送关断或导通控制信号,控制开关模块的关断或导通。
6.为了更好地实现本发明,进一步地,所述检测电路还包括依次连接的隔离电路、驱动电路;所述隔离电路包括电阻r1、光耦芯片;所述驱动电路包括电阻r2、驱动芯片;所述电阻r1与fpga处理模块连接,用于限制fpga处理模块的输出管脚电流和光耦芯片输入端电流的大小;所述电阻r2一端搭接在光耦芯片与驱动芯片之间,另一端与电源连接,用于向驱动芯片提供高电平信号;所述光耦芯片与电阻r1、电阻r2、驱动芯片连接,用于接收fpga处理模块的控制信号,并根据fpga处理模块的控制信号控制驱动芯片输出高电平信号或低电平信号。
7.为了更好地实现本发明,进一步地,所述开关模块包括nmos管、缓冲电路;所述缓冲电路包括相互串联的电阻r5、电容c1,并联在nmos管的漏极和源极之间,用于吸收关断过电压;所述nmos管的栅极与驱动芯片连接,用于接收驱动芯片的高电平信号或低电平信号,控制nmos管的导通或关断。
8.为了更好地实现本发明,进一步地,所述驱动电路还包括电阻r3、电阻r4;所述电阻r3连接在驱动芯片的输出端与nmos管的栅极之间,用于限制nmos管栅极电流,降低nmos管导通瞬间驱动电流的震荡;所述电阻r4一端搭接在电阻r3与nmos管的栅极之间,另一端与驱动芯片连接,用于与nmos管的栅极形成释放回路。
9.为了更好地实现本发明,进一步地,所述采样电阻r0与fpga处理模块之间设置有依次连接的电压放大电路和电压采集芯片;所述电压放大电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2、放大器u,用于将采样电阻两端的电流信号转换为电压信号;所述电容c2并联在采样电阻的两端;所述电阻r6一端与采样电阻的输出端连接,另一端与放大器u的负输入端连接;所述电阻r7一端与采样电阻的输入端连接,另一端与放大器u的正输入端连接;所述电阻r8一端跨接在电阻r6与放大器u的负输入端之间,另一端跨接在放大器u的输出端与电压采集芯片之间;所述电压采集芯片与放大器u、fpga处理模块连接,用于将放大后的电压信号输出至fpga处理模块。
10.为了更好地实现本发明,进一步地,所述固态配电电路还包括电源转换电路;所述电源转换电路包括依次连接的emi电路、储能滤波电路、dc/dc电源模块;所述emi电路包括电容c3、依次连接的电阻r9、电感l;所述储能滤波电路包括电容c4、二极管d;所述电容c3一端搭接在外部电源与电阻r9之间,另一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间;所述电容c4与二极管d相互并联,一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间,另一端搭接在地端与dc/dc电源模块之间;
所述dc/dc电源模块与检测电路、开关模块分别连接。
11.本发明具有以下有益效果:(1)本发明对软、硬件结合的配电电路进行改进,可以代替单片机的功能,可以驱动多个sspc工作,提高电路板集成度,减少配电装置的体积和重量,减轻了飞机对空间体积和重量的负担;(2)本发明充分利用了fpga处理模块的多线程并行处理能力,大大提升了软件运算效率,更加适合多个sspc的并行处理,满足现在飞机对实施多任务处理的需求;(3)本发明fpga处理模块中的fpga程序能够反复擦写,能够适应在调试过程中的不断修改,系统掉电后还能够保证程序不会丢失,适应性强,可靠性高。
附图说明
12.图1为本发明提出的固态配电电路原理框图;图2为本发明提出的固态配电电路整体原理框图;图3为电源转换模块连接框图;图4为电源转换模块电路原理图;图5为驱动电路、开关模块、缓冲电路连接的电路原理图;图6为驱动电路、光耦芯片、开关模块连接的电路原理图;图7为电压放大电路与电压采集芯片连接的电路原理图;图8为采集及调理电路的工作原理框图。
具体实施方式
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
14.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;也可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.实施例1:本实施例提出一种固态配电电路,如图1所示,包括依次连接的采样电阻、检测电路、开关模块、负载电阻;所述采样电阻与负载电阻、检测电路连接,用于采集负载电阻的电流,并将采集到的电流输出至检测电路;所述检测电路与采样电阻、开关模块连接,用于检测采集到的电流是否超过负载电阻的额定电流,并将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断
热量,检测电路继续进行热量累积计算。
16.工作原理:本实施例通过设置采样电阻,采集负载电阻的电流,通过设置检测电路检测采样电阻的电流是否超过负载电阻的额定电流,并通过将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断热量,检测电路继续进行热量累积计算,提高了电路板集成度,减少了配电装置的体积和重量,减轻了飞机对空间体积和重量的负担。
17.实施例2:本实施例在上述实施例1的基础上,如图4、图6、图7所示,对检测电路、开关模块的具体结构进行详细说明。
18.工作原理:所述检测电路包括fpga处理模块,且所述fpga处理模块内部设置有反时限流保护算法模块;所述fpga处理模块连接在采样电阻与开关模块之间,用于将从采样电阻获取的电流通过反时限过流保护算法模块计算出负载电阻的累积热量,并根据计算结果向开关模块发送关断或导通控制信号,控制开关模块的关断或导通。
19.如图6所示,所述检测电路还包括依次连接的隔离电路、驱动电路;所述隔离电路包括电阻r1、光耦芯片;所述驱动电路包括电阻r2、驱动芯片;所述电阻r1与fpga处理模块连接,用于限制fpga处理模块的输出管脚电流和光耦芯片输入端电流的大小;所述电阻r2一端搭接在光耦芯片与驱动芯片之间,另一端与电源连接,用于向驱动芯片提供高电平信号;所述光耦芯片与电阻r1、电阻r2、驱动芯片连接,用于接收fpga处理模块的控制信号,并根据fpga处理模块的控制信号控制驱动芯片输出高电平信号或低电平信号。
20.所述开关模块包括nmos管、缓冲电路;所述缓冲电路包括相互串联的电阻r5、电容c1,并联在nmos管的漏极和源极之间,用于吸收关断过电压;所述nmos管的栅极与驱动芯片连接,用于接收驱动芯片的高电平信号或低电平信号,控制nmos管的导通或关断。
21.所述驱动电路还包括电阻r3、电阻r4;所述电阻r3连接在驱动芯片的输出端与nmos管的栅极之间,用于限制nmos管栅极电流,降低nmos管导通瞬间驱动电流的震荡;所述电阻r4一端搭接在电阻r3与nmos管的栅极之间,另一端与驱动芯片连接,用于与nmos管的栅极形成释放回路。
22.如图7所示,所述采样电阻r0与fpga处理模块之间设置有依次连接的电压放大电路和电压采集芯片;所述电压放大电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2、放大器u,用于将采样电阻两端的电流信号转换为电压信号;所述电容c2并联在采样电阻r0的两端;所述电阻r6一端与采样电阻r0的输出端连接,另一端与放大器u的负输入端连接;
所述电阻r7一端与采样电阻r0的输入端连接,另一端与放大器u的正输入端连接;所述电阻r8一端跨接在电阻r6与放大器u的负输入端之间,另一端跨接在放大器u的输出端与电压采集芯片之间;所述电压采集芯片与放大器u、fpga处理模块连接,用于将放大后的电压信号输出至fpga处理模块。
23.如图4所示,所述固态配电电路还包括电源转换电路;所述电源转换电路包括依次连接的emi电路、储能滤波电路、dc/dc电源模块;所述emi电路包括电容c3、依次连接的电阻r9、电感l;所述储能滤波电路包括电容c4、二极管d;所述电容c3一端搭接在外部电源与电阻r9之间,另一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间;所述电容c4与二极管d相互并联,一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间,另一端搭接在地端与dc/dc电源模块之间;所述dc/dc电源模块与检测电路、开关模块分别连接。
24.本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
25.实施例3:本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上,如图2、如3、图5、图8所示,提出一种固态配电电路,该方法主要由fpga处理模块和模拟电路构成,模拟电路的主要作用是通过采集采样电阻两端的电压信号,令其通过信号调理以及滤波后,输入至模数转换器,变换为数字量信号,最后输入至fpga处理模块中处理。逻辑控制部分则主要由fpga处理模块来完成,其主要作用接收来自上位机的控制指令,将控制指令转变并输出控制ad的逻辑信号,进而操控mosfet管的通断,同时,还能根据采集固态功率控制器sspc状态信息进行反时限算法并将该信息进行上报,完成在线监测的功能。
26.(1)器件选择固态功率控制器sspc的开关器件选用常见的有igbt管和mosfet管,都具有开通压降小、损耗小、速度快等特点。igbt管相较于mosfet管的优点是它具有较高的耐压能力和较强的通流能力,然而其成本却比mosfet管要高得多。因此,本设计方法选用mosfet管作为开关器件。
27.本文的固态配电设计方法设计有信号采集及调理电路,选取的采样电阻具有承受较大功率的能力,避免因为电流过高将其烧坏。
28.(2)原理设计如图2所示,fpga处理模块接收来自上位机发出的控制指令,依据上位机的指令发送驱动信号至驱动和缓冲保护电路,通过驱动和缓冲保护电路驱动mosfet管的导通或者断开,来完成负载的控制。同时,将采集到的负载的电流、电压及开关状态数据发送到信号采集及调理电路,经信号采集及调理电路后的数据发送至fpga处理模块进行相应的运算,最终将数据发送至上位机。
29.(3)算法设计本固态配电设计方法的核心算法为反时限过流保护算法,其标准方程为:
其中,t为跳闸延时时间;为延时整定系数;i为负载电流; 为整定电流值。该算法可有效模拟负载的热量累积,通过调整该算法相关的参数,使其与负载的热量累积一致,便可以在负载过热时切断负载,从而起到保护负载的作用。
30.(4)电路模块设计1)电源转换电路本实施例提出的固态配电方法设计有电源转换电路,如图3所示。电源转换模块电路由emi电路、储能滤波电路、dcdc模块组成。外部电源可以通过emi电路可以将共模干扰、差模干扰以及高频脉冲滤除。储能电容在上电瞬间,瞬时电流较大,容易损坏储能电容,并且会对电网产生冲击,考虑到可靠性因素,通过设计限流电阻对储能电容进行限流充电,当掉电时,储能电容通过放电回路放电。外部电源通过dc/dc模块将电源转化为控制电路需要的各种电源,这些电源分别给整个电路供电。
31.2)驱动缓冲保护电路fpga处理模块收到飞控计算机下发的开通/关断命令后,驱动mosfet管导通或者断开,但是因为fpga处理模块的i/o口的电流非常小,并不能直接驱动mosfet管执行开关动作,同时,为防止当电路中出现短路时,mosfet管的漏极和源极间的电流快速上升并超出其额定值导致mosfet管损坏,本实施例设计驱动和缓冲保护电路,主要由驱动芯片和缓冲保护电路组成,如图5所示。驱动芯片选取集成好的mosfet驱动芯片,具有很强的电气隔离能力,能够有效的避免功率电路对驱动信号产生干扰。同时,具有非常小的传播延时。缓冲保护电路在驱动芯片的输出端和mosfet管的栅极间串联电阻,这个电阻为几十欧姆。这样能避免因为驱动芯片阻抗低,直接驱动开关mosfet 会迅速执行导通和断开动作,在mosfet管的漏-源极引起电压的震荡而导致误导通,可靠而有效地抑制了mosfet管的密勒效应。同时,缓冲保护电路能抑制栅极瞬间电压过高、抑制栅源极之间的过压、抑制漏源极间的过压和减少 mosfet 管的开关损耗。
32.3)信号采集及调理电路采集及调理电路的工作原理如图8所示,采集及调理电路对负载的电流、电压、开关状态信息进行采集,采集的信号通过初级运放采样、经二级运放放大、三级运放阻抗匹配、光耦隔离以及滤波,最后被送至ad芯片。ad芯片再将采集到的模拟信号转换为数字信号输入到fpga处理模块。
33.当采集到的电流大于负载的额定电流时,fpga处理模块调用反时限过流保护算法模块,开始对热量进行累积运算。若积累热量大于关断热量,立即发出关闭mosfet管的指令,进行跳闸保护;若小于关断热量,则继续进行热量累积计算。
34.本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同,故不再赘述。
35.实施例4:本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上,如图2、图4、图6、图7所示,提出一种固态配电电路,主要由fpga处理模块和模拟电路构成,模拟电路的主要作用是通过采集采样电阻r0两端的电压信号,令其通过信号调理以及滤波后,输入至模数转换器,变换为数字
量信号,最后输入至fpga处理模块中处理。逻辑控制部分则主要由fpga处理模块来完成,其主要作用接收来自上位机的控制指令,将控制指令转变并输出控制ad的逻辑信号,进而操控mosfet管的通断,同时,还能根据采集固态功率控制器sspc状态信息进行反时限算法并将该信息进行上报,完成在线监测的功能。
36.(1)器件选择固态功率控制器sspc的开关器件选用常见的有igbt管和mosfet管,都具有开通压降小、损耗小、速度快等特点。igbt管相较于mosfet管的优点是它具有较高的耐压能力和较强的通流能力,然而其成本却比mosfet管要高得多。因此,本实施例选用mosfet管作为开关器件。
37.本实施例提出的固态配电方法设计有信号采集及调理电路,选取的采样电阻具有承受较大功率的能力,避免因为电流过高将其烧坏。
38.(2)原理设计如图2所示,fpga处理模块接收来自上位机发出的控制指令,依据上位机的指令发送驱动信号至驱动和缓冲保护电路,通过驱动和缓冲保护电路驱动mosfet管的导通或者断开,来完成负载的控制。同时,将采集到的负载的电流、电压及开关状态数据发送到信号采集及调理电路,经信号采集及调理电路后的数据发送至fpga处理模块进行相应的运算,最终将数据发送至上位机。
39.(3)算法设计本固态配电设计方法的核心算法为反时限过流保护算法,其标准方程为:其中:t为跳闸延时时间;为延时整定系数;i为负载电流;为整定电流值。该算法可有效模拟负载的热量累积,通过调整该算法相关的参数,使其与负载的热量累积一致,便可以在负载过热时切断负载,从而起到保护负载的作用。
40.(4)电路模块设计1)电源转换电路如图4所示,电阻r9、电容c3和电感l组成一个emi滤波电路。该滤波电路可以滤除外部输入电源的高频脉冲对电源的影响,同时也能减少电源本身对外界的电磁干扰。常规电路只有电容和电感的并联电路作为emi滤波电路,现在加入电阻r9对输入电流进行限流。电容c4为大容量储能电容,在上电的瞬间,对电容的充电电流很大,近似于短路电流,很容易造成连接线路的过热熔断,同时对外部输入电源也会产生很大冲击。加入限流电阻后能够有效减少对线路和外部电源的冲击。储能电容c4在外部电源突然掉电后,能够对后端进行放电,在短时间内能够满足后端电能的需求。二极管d能够对外部电源的瞬态浪涌电压进行吸收和抑制,使两极间的电压钳制在设定的范围内,避免电路受到浪涌脉冲的损坏。外部电源通过dc/dc模块将电源转化为控制电路需要的各种电源,这些电源分别给整个电路供电。
41.2)驱动和缓冲保护电路fpga处理模块发出的控制指令通过隔离电路传输到mosfet驱动芯片。隔离电路通
过光耦芯片实现。fpga处理模块输出低电平,光耦发光二极管不发光,输出回路不动作,mosfet驱动芯片接收到高电平,控制mosfet管输出;当fpga处理模块输出高电平,光耦发光二极管发光,输出回路导通输出低电平,mosfet驱动芯片接收到低电平,控制mosfet管断开,后端无输出。电阻r1用于限制fpga处理模块输出管脚和光耦输入端的电流大小,确保fpga处理模块不会因电流过大而损坏。设置电阻r2是由于fpga处理模块管脚的驱动能力普遍比较小,只有几个毫安,不能直接驱动mosfet,只能通过驱动芯片或将控制信号放大才能驱动mosfet管。本实施例通过驱动芯片的方式进行mosfet管的控制。电阻r3作用是限制mosfet管的栅极电流,同时为驱动回路提供足够的阻尼,降低mosfet管开通瞬间驱动电流的震荡。电阻r4是栅源极间的下拉电阻,其作用是在关断时,给栅极累计的电荷提供释放回路,迅速降低栅源极间电压,快速关断mosfet管。电阻r5和电容c1为串联连接,并联接在mosfet管的漏源两极,用于吸收关断过电压,防止电压过高造成mosfet管的损害。电阻r5用于限制产生过压时的电流值,电容c1用于吸收电压突变产生的电能。
42.3)信号采集及调理电路对电流值的采集一般有两种方式,一是直接通过电流互感器进行采集,另一种方式为将电流信号转换为电压信号进行采集。第一种方式主要针对大电流进行,大电流一般为几十安以上的电流,本实施例涉及电流较小,采用第二种电流采集方式。mosfet管输出端通过电流采样电阻r0,为负载rl提供电能。如图7可知,流过采样电阻r0的电流与负载电流相等,电流在采样电阻两端产生一个电压u。电容c2并联在采样电阻r0两端,主要作用是滤波抗干扰,保持r0两端电压的稳定性。由于电压u的值非常小,需要进行放大处理才能够被电压采集芯片有效的检测到。电阻r6、r7和运算放大器组成了一个电压放大电路。电压u通过电阻r6、r7输入到运算放大器的正负两端,调整电阻r6、r7和r8的阻值,就可以改变电压u的放大倍数,达到电压采集芯片的采集范围。电压采集芯片再将采集到的电压值返回给fpga处理模块。
43.当采集到的电流大于负载的额定电流时,fpga处理模块调用反时限过流保护算法模块,开始对热量进行累积运算。若积累热量大于关断热量,立即发出关闭mosfet管的指令,进行跳闸保护;若小于关断热量,则继续进行热量累积计算。
44.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同,故不再赘述。
45.以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种固态配电电路,其特征在于,包括依次连接的采样电阻、检测电路、开关模块、负载电阻;所述采样电阻与负载电阻、检测电路连接,用于采集负载电阻的电流,并将采集到的电流输出至检测电路;所述检测电路与采样电阻、开关模块连接,用于检测采集到的电流是否超过负载电阻的额定电流,并将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断热量,检测电路继续进行热量累积计算。2.如权利要求1所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述检测电路包括fpga处理模块,且所述fpga处理模块内部设置有反时限流保护算法模块;所述fpga处理模块连接在采样电阻与开关模块之间,用于将从采样电阻获取的电流通过反时限过流保护算法模块计算出负载电阻的累积热量,并根据计算结果向开关模块发送关断控制信号或导通控制信号,控制开关模块的关断或导通。3.如权利要求2所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述检测电路还包括依次连接的隔离电路、驱动电路;所述隔离电路包括电阻r1、光耦芯片;所述驱动电路包括电阻r2、驱动芯片;所述电阻r1与fpga处理模块连接,用于限制fpga处理模块的输出管脚电流和光耦芯片输入端电流的大小;所述电阻r2一端搭接在光耦芯片与驱动芯片之间,另一端与电源连接,用于向驱动芯片提供高电平信号;所述光耦芯片与电阻r1、电阻r2、驱动芯片连接,用于接收fpga处理模块的控制信号,并根据fpga处理模块的控制信号控制驱动芯片输出高电平信号或低电平信号。4.如权利要求3所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述开关模块包括nmos管、缓冲电路;所述缓冲电路包括相互串联的电阻r5、电容c1,并联在nmos管的漏极和源极之间,用于吸收关断过电压;所述nmos管的栅极与驱动芯片连接,用于接收驱动芯片的高电平信号或低电平信号,控制nmos管的导通或关断。5.如权利要求4所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述驱动电路还包括电阻r3、电阻r4;所述电阻r3连接在驱动芯片的输出端与nmos管的栅极之间,用于限制nmos管栅极电流,降低nmos管导通瞬间驱动电流的震荡;所述电阻r4一端搭接在电阻r3与nmos管的栅极之间,另一端与驱动芯片连接,用于与nmos管的栅极形成释放回路。6.如权利要求2所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述采样电阻与fpga处理模块之间设置有依次连接的电压放大电路和电压采集芯片;所述电压放大电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2、放大器u,用于将采样电阻两端的电流信号转换为电压信号;
所述电容c2并联在采样电阻的两端;所述电阻r6一端与采样电阻的输出端连接,另一端与放大器u的负输入端连接;所述电阻r7一端与采样电阻的输入端连接,另一端与放大器u的正输入端连接;所述电阻r8一端跨接在电阻r6与放大器u的负输入端之间,另一端跨接在放大器u的输出端与电压采集芯片之间;所述电压采集芯片与放大器u、fpga处理模块连接,用于将放大后的电压信号输出至fpga处理模块。7.如权利要求1所述的一种固态配电电路,其特征在于,所述固态配电电路还包括电源转换电路;所述电源转换电路包括依次连接的emi电路、储能滤波电路、dc/dc电源模块;所述emi电路包括电容c3、依次连接的电阻r9、电感l;所述储能滤波电路包括电容c4、二极管d;所述电容c3一端搭接在外部电源与电阻r9之间,另一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间;所述电容c4与二极管d相互并联,一端搭接在电感l与dc/dc电源模块之间,另一端搭接在地端与dc/dc电源模块之间;所述dc/dc电源模块与检测电路、开关模块分别连接。

技术总结
本发明提出一种固态配电电路,对软、硬件结合的配电电路进行改进,通过设置采样电阻,采集负载电阻的电流,通过设置检测电路检测采样电阻的电流是否超过负载电阻的额定电流,并通过将采集到的电流转换为负载电阻的热量,检测负载电阻的累积热量是否超过关断热量,若超过关断热量,检测电路立即向开关模块发出关断指令;若不超过关断热量,检测电路继续进行热量累积计算,提高了电路板集成度,减少了配电装置的体积和重量,减轻了飞机对空间体积和重量的负担;充分利用了FPGA处理模块的多线程并行处理能力,大大提升了软件运算效率,更加适合多个SSPC的并行处理,满足现在飞机对实施多任务处理的需求。任务处理的需求。任务处理的需求。


技术研发人员:曾诚 赵斌 欧飞 李安奇 田峰
受保护的技术使用者:成都飞机工业(集团)有限责任公司
技术研发日:2022.07.12
技术公布日:2022/11/1
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-5661.html

最新回复(0)