[实用新型]一种交流固态功率控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于飞机、舰船、车辆、工业自动化等领域交流电源系统的配电控制装置，尤其是一种交流固态功率控制器。

背景技术

现代飞机、船舶、车辆已趋于多电控制或全电控制，用电设备日趋增多，对供配电系统的要求也越来越高。传统配电方式采用配电板、熔断器、机械式继电器、断路器及馈电导线形成供电回路，属于集中配电方式。在负载数量较多的情况下存在以下缺点：操作繁琐复杂，占用机组人员较多的任务时间；供电线圈功耗大；开通和关断时刻点不过零，触点拉弧，极易产生电磁干扰，且有寿命限制；不智能，无法实现自动控制、冗余供电和容错供电；断路器过流保护特性只适用于特定电流值的负载；整个配电系统维修性差，维护费用高；供电电缆数量多，贯穿长，致使供电系统重量大，影响装载设备的机动特性和载重，尤其是飞机等对重量要求比较严格的装载设备。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种交流固态功率控制器，其针对上述缺陷将固态功率开关和计算机技术实现配电控制，形成具有独立功能的固态功率控制器。

本实用新型的目的是通过如下电路实现的，其包括：功率开关回路和控制模块，所述控制模块包括微控制器、极性电路和驱动电路，极性电路连接微控制器，微控制器连接驱动电路，驱动电路连接功率开关回路。

所述微控制器连接外部通信隔离接口。

所述微控制器连接逻辑阵列，极性电路包括电压极性电路和电流极性电路，电压极性电路和电流极性电路分别连接逻辑阵列的2个输入端，驱动电路包括：第一驱动电路和第二驱动电路，逻辑阵列的2个输出端分别连接第一驱动电路和第二驱动电路，电压极性电路分别连接汇流条输入端和汇流条中线。

所述功率开关回路包括：功率汇流条输入引脚、功率开关、功率输出引脚和功率电源中线引脚，功率开关是2个MOSFET分别是第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管和第二场效应管的源极连接在一起，第一场效应管连接第一驱动电路，第二场效应管连接第二驱动电路。

所述第一场效应管和第二场效应管间串联有采样电阻，采样电阻并联电流采样电路，电流采样电路连接短路比较电路和微控制器的输入端，电压基准电路连接短路电流比较电路输入端，短路电流比较电路的输出端连接逻辑阵列。

所述逻辑阵列的另一个输入端连接电源状态电路。

所述微控制器的另一个输入端连接电压采集电路。

所述逻辑阵列连接超控开关隔离接口。

所述微控制器连接报警输出隔离接口。

本实用新型在用电设备较为集中的区域，通过串行通信总线接收上位计算机控制指令，就近将供电汇流条的电能分配给用电设备，大大降低馈电线缆的长度和重量，且多个固态功率控制器可共用一条通信总线，省却了传统继电器供电线圈的导线，大大降低了控制功耗。同时本实用新型以场效应管作为功率开关，避免了传统继电器在开通或断开负载时机械触点动作产生的电弧，彻底消除了电磁干扰。本实用新型内部的微控制器，可以进行过载保护特性可编程，满足20%～100%额定电流范围负载的过流保护要求，还可监控总线运行状态、正常开通或断开状态、过流或短路保护状态、汇流条开路或断路状态和输出电压，通过总线反馈BIT结果，便于机组人员实时监控和记录设备状态以采取有效措施，也方便维修人员快速定位故障，显著降低维修成本和提升效率。本实用新型还具有鲁棒性，在外部通信总线或内部微控制器失效的情况下，可通过超控输入引脚对功率开关进行超越控制，即强行开通或关断功率开关。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图2为本实用新型反时限保护曲线。

图3为本实用新型正常运行流程。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施方法做详细说明。