[实用新型]分割功率部分和数字部分的固态功率控制器

说明书

本实用新型公开分割功率部分和数字部分的固态功率控制器，其具有控制器壳体、功率部分刚性PCB板、数字部分刚性PCB板、交联部分柔性电路板、隔热挡板及半导体制冷片。所述隔热挡板形成在所述功率部分刚性PCB板与所述数字部分刚性PCB板间以隔开所述功率部分刚性PCB板与所述数字部分刚性PCB板。本实用新型的有益效果在于：功率部分及数字部分分别布置在两块刚性PCB板，避免功率部分的热量向数字部分直接传导。

技术领域

本实用新型涉及固态功率控制器，特别地是，分割功率部分和数字部分的固态功率控制器。

背景技术

固态功率控制器（Solid State Power Controller，SSPC）以电力电子技术和通信技术为基础，从外部总线获取通道控制指令，对负载实施开通和关断控制。在异常情况下（如过载或短路），SSPC可以切断负载，对飞机配电网实施保护。

SSPC由于兼具传统断路器的保护功能和接触器/继电器的负载通断功能，同时还能实时反馈通道状态，因此在现代飞机上（A380、B787、A350、C919等）得到了广泛的应用。

但目前SSPC还是局限于小电流规格的应用，比如，在B787上，单板的最大通流量只有50A，即最大只能接受50A的功率输入。制约SSPC功率的主要因素是散热设计，随着通道电流规格的提高，功率MOS的热耗散会增大，导致整个机箱的温度被抬升，因此MOS管会工作在更高的环境温度下，在单管温升一定的情况下，大功率的运行模式会使MOS管的结温更接近甚至超过其极限，因而影响到可靠性。

请参见图1，图中示出的是传统的小功率SSPC原理图。其核心器件是MOS管。它控制着功率输入到功率输出的流通路径，其控制信号由微处理器经过外部驱动电路给出。在主功率回路上，布置有电压V和电流I的传感器，用于检测过载、短路和电弧等故障，并实施相应的保护。微处理器还从外部总线接收控制信号，以控制MOS管的驱动，同时它将SSPC的状态发送到外部总线上，实现与其它系统的数字交联。

请参见图2，图中示出的是传统的小功率SSPC的PCB平面布置图。功率部分与数字部分布置在同一块PCB板上。该PCB板位于产品机箱内，功率部分与数字部分所处的温度环境相同。功率部分的热量可以直接通过PCB板，或通过空气对流，使得功率部分与数字部分的温度趋于相同。

随着SiC等宽带隙功率MOS技术的日益成熟，MOS管本身的最大结温也得到提高，可达175℃甚至200℃。因此MOS管本身的抗高温能力得到了提高，这无疑有助于提高SSPC的通流量。但与此同时箱体内部的整体环境温度却提高，SiC等耐高温的MOS管可以正常工作，但同一箱体结构内的数字电路却无法耐受这么高的温度。

实用新型内容

本实用新型目的是解决现有技术中的问题，而提供一种新型的分割功率部分和数字部分的固态功率控制器。