一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器制造技术

一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，包括电流采样电路、锁存电路、过压过温保护电路、电流浪涌抑制电路和主功率电路；所述电流采样电路分别与所述锁存电路和所述主功率电路电连接；所述锁存电路和所述过压过温保护电路分别与所述电流浪涌抑制电路电连接，所述电流浪涌抑制电路与所述主功率电路电连接。本申请的有益效果是：具有过压、过温、电流浪涌抑制及开关状态反馈功能，且电路精简、元器件数量少，便于集成或芯片化设计。

【技术实现步骤摘要】
一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器
本申请属于供配电
，具体地说，涉及一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器。
技术介绍
目前航空、航天等电源供配电多采用机械式继电器和固态继电器(SSR)。机械式继电器具有驱动电流大、重量体积大、开关速度慢、总开关次数少、触点接触产生火花及不利于智能化等缺点；固体继电器(SSR)是一种半导体元器件组成的新型无触点开关器件，它利用了半导体功率开关器件(三极管、可控硅及MOS管等)的开关特性，可达到无触点无火花的接通和断开配电母线，可靠性更高、寿命更长，缺点是智能化程度低，功能单一。固态功率控制器(SSPC)是集继电器和断路器及各种保护功能于一体的新型配电与保护执行器件，具有器件集成度高、功能全及智能化程度高等优点，是未来航空、航天等供配电领域必然发展趋势。目前的固态功率控制器(SSPC)可靠性不够，对用电设备的保护能力还不足，存在过压、过温、瞬时大电流现象，以及开关状态不能反馈的问题，给供配电的用电设备及自身带来安全和质量隐患。这样的固态功率控制器(SSPC)由于可靠性不够，且电路复杂、少数器件受限，不能用于航空、航天等高可靠要求领域的供配电。
技术实现思路
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，具有过压、过温、电流浪涌抑制及开关状态反馈功能，且电路精简、元器件数量少，便于集成或芯片化设计。为了解决上述技术问题，本申请公开了一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，并采用以下技术方案来实现。一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，包括电流采样电路、锁存电路、过压过温保护电路、电流浪涌抑制电路和主功率电路；所述电流采样电路分别与所述锁存电路和所述主功率电路电连接；所述锁存电路和所述过压过温保护电路分别与所述电流浪涌抑制电路电连接，所述电流浪涌抑制电路与所述主功率电路电连接。进一步的，所述电流采样电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3；所述第一三极管Q1的基极与所述第二三极管Q2的基极电连接，且依次串接下拉电阻R4和下拉电阻R1后接电源负极；所述第一三极管Q1的集电极依次串接所述下拉电阻R4和所述下拉电阻R1后接所述电源负极；所述第一三极管Q1的发射极连接上拉电阻R6后接电源正极；所述第二三极管Q2的集电极依次串接下拉电阻R5和所述下拉电阻R1后接电源负极；所述第二三极管Q2的集电极与所述第三三极管Q3的基极电连接；所述第二三极管Q2的发射极连接电阻R7后与第三点位P3连接，所述第三点位P3与所述电源负极之间并联有采样电阻R2和采样电阻R3；所述第三三极管Q3的发射极连接所述上拉电阻R6后与所述电源正极电连接，所述第三三极管Q3的集电极并联电阻R8和电容C1后连接所述电源负极；所述电源正极与所述电源负极之间串联所述下拉电阻R1和稳压管Z1；所述第三三极管Q3的集电极与所述锁存电路电连接。进一步的，所述锁存电路包括第一比较器U1-A和第二比较器U1-B，所述第一比较器U1-A和所述第二比较器U1-B的电源正极均连接电阻R10后接电源正极，所述的两个比较器的电源负极均接地；所述第三三极管Q3的集电极连接电阻R51后与所述第一比较器U1-A的负极输入端电连接；所述第一比较器U1-A的正极输入端串联电阻R52后分两个支路，一个支路连接电阻R12和电容C3的并联网络后接电源负极，另一个支路依次串联电阻R11和所述电阻R10后接电源负极；电容C2和稳压管Z2组成并联电路，所述并联电路一端连接电源负极，另一端连接电阻R10后接电源正极；所述第一比较器U1-A的输出端与所述第二比较器U1-B的正极输入端电连接；所述第二比较器U1-B的负极输入端分两个支路，一个支路依次串联电阻R13和所述电阻R10后接所述电源正极，另一个支路连接电阻R14后接所述电源负极；所述第二比较器U1-B的正极输入端和输出端之间串联电阻R15和电阻R16，所述电阻R15和所述电阻R16的中间连接点依次串接电阻R17和所述电阻R10后接所述电源正极；所述第二比较器U1-B的输出端与所述电流浪涌抑制电路电连接。更进一步的，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为PNP型三极管。进一步的，所述过压过温保护电路包括第三比较器U1-C和第四比较器U1-D；所述第三比较器U1-C和所述第四比较器U1-D的电源端正极均连接电阻R10后接电源正极，电源端负极均接地；所述第三比较器U1-C的正极输入端与输出端之间连接电阻R21，且所述正极输入端串接电阻R19后分两个支路，一个支路连接电容C3和稳压管Z3的并联网络后接电源负极，另一个支路串接电阻R18后与所述第三比较器U1-C的电源端正极连接；所述第三比较器U1-C的负极输入端串接电阻R23后分成两个支路，一个支路连接电阻R20后接所述电源负极，另一个支路连接电阻R24后接电源正极；所述第三比较器U1-C的输出端与正极电源端之间连接电阻R22，且所述第三比较器U1-C的输出端与所述电流浪涌抑制电路电连接；所述第四比较器U1-D的正极输入端与输出端之间连接电阻R27，且所述正极输入端连接电阻R26后分两个支路，一个支路连接电阻R25后与所述第四比较器U1-D的电源端正极连接，另一个支路连接电容C4和稳压管Z4的并联网络后接所述电源负极；所述第四比较器U1-D的负极输入端串接电阻R28后分两个支路，一个支路连接电阻R31后与所述第四比较器U1-D的电源端正极电连接，另一个支路连接电阻R30和电阻RT的并联网络后接所述电源负极；所述第四比较器U1-D的输出端和电源端正极之间连接电阻R29；所述第三比较器U1-C和所述第四比较器U1-D的输出端均与所述电流浪涌抑制电路电连接。进一步的，所述电流浪涌抑制电路包括第八三极管Q8，所述第八三极管Q8的集电极接电阻R10后接电源正极，且所述第八三极管Q8的基极与集电极之间连接电阻R41；所述第八三极管Q8的基极分三路，分别连接二极管D3、二极管D2和二极管D1后与所述锁存电路和所述过压过温保护电路中的比较器的输出端连接；所述第八三极管Q8的基极连接二极管D4后作为所述固态功率控制器的输出信号进行输出；所述第八三极管Q8的发射极分两个支路，一个支路连接电阻R40后与光耦的正极输入端连接，另一个支路串联电阻R39和电阻R38后与所述光耦的负极输入端连接，且所述光耦的负极输入端接地；所述电阻R39和所述电阻R38的中间连接点连接二极管D5后作为所述功率控制器的输出信号进行输出；所述光耦的正极输出端分两个支路，一个支路与DC-DC模块连接，另一个支路依次串联电阻R35、电阻R34后与所述主功率电路电连接；所述光耦的负极输出端分成两个支路，一个支路连接第七三极管Q7的基极，另一个支路连接电阻R36后连接所述第七三极管Q7的集电极；所述第七三极管Q7的发射极与第六三极管Q6的基极电连接；所述第六三极管Q6的集电极接地，发射极连接电阻R34后与所述主功率电路连接；所述第六三极管Q6的集电极和发射极之间配设电阻R37；所述第六三极管Q6的集电极分成两个支路，一个直接与所述主功率电路连接，另一个支路连接电阻R33后与所述主功率电路连接连接。更进一步的，所述第八三极管Q8为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：包括电流采样电路(1)、锁存电路(2)、过压过温保护电路(3)、电流浪涌抑制电路(4)和主功率电路；所述电流采样电路(1)分别与所述锁存电路(2)和所述主功率电路电连接；所述锁存电路(2)和所述过压过温保护电路(3)分别与所述电流浪涌抑制电路(4)电连接，所述电流浪涌抑制电路(4)与所述主功率电路电连接。

【技术特征摘要】
1.一种含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：包括电流采样电路(1)、锁存电路(2)、过压过温保护电路(3)、电流浪涌抑制电路(4)和主功率电路；所述电流采样电路(1)分别与所述锁存电路(2)和所述主功率电路电连接；所述锁存电路(2)和所述过压过温保护电路(3)分别与所述电流浪涌抑制电路(4)电连接，所述电流浪涌抑制电路(4)与所述主功率电路电连接。2.根据权利要求1所述含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：所述电流采样电路(1)包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3；所述第一三极管Q1的基极与所述第二三极管Q2的基极电连接，且依次串接下拉电阻R4和下拉电阻R1后接电源负极；所述第一三极管Q1的集电极依次串接所述下拉电阻R4和所述下拉电阻R1后接所述电源负极；所述第一三极管Q1的发射极连接上拉电阻R6后接电源正极；所述第二三极管Q2的集电极依次串接下拉电阻R5和所述下拉电阻R1后接电源负极；所述第二三极管Q2的集电极与所述第三三极管Q3的基极电连接；所述第二三极管Q2的发射极连接电阻R7后与第三点位(P3)连接，所述第三点位(P3)与所述电源负极之间并联有采样电阻R2和采样电阻R3；所述第三三极管Q3的发射极连接所述上拉电阻R6后与所述电源正极电连接，所述第三三极管Q3的集电极并联电阻R8和电容C1后连接所述电源负极；所述电源正极与所述电源负极之间串联所述下拉电阻R1和稳压管Z1；所述第三三极管Q3的集电极与所述锁存电路(2)电连接。3.根据权利要求1所述含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：所述锁存电路(2)包括第一比较器U1-A和第二比较器U1-B，所述第一比较器U1-A和所述第二比较器U1-B的电源正极均连接电阻R10后接电源正极，所述的两个比较器的电源负极均接地；所述第三三极管Q3的集电极连接电阻R51后与所述第一比较器U1-A的负极输入端电连接；所述第一比较器U1-A的正极输入端串联电阻R52后分两个支路，一个支路连接电阻R12和电容C3的并联网络后接电源负极，另一个支路依次串联电阻R11和所述电阻R10后接电源负极；电容C2和稳压管Z2组成并联电路，所述并联电路一端连接电源负极，另一端连接电阻R10后接电源正极；所述第一比较器U1-A的输出端与所述第二比较器U1-B的正极输入端电连接；所述第二比较器U1-B的负极输入端分两个支路，一个支路依次串联电阻R13和所述电阻R10后接所述电源正极，另一个支路连接电阻R14后接所述电源负极；所述第二比较器U1-B的正极输入端和输出端之间串联电阻R15和电阻R16，所述电阻R15和所述电阻R16的中间连接点依次串接电阻R17和所述电阻R10后接所述电源正极；所述第二比较器U1-B的输出端与所述电流浪涌抑制电路(4)电连接。4.根据权利要求2或3所述含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为PNP型三极管。5.根据权利要求1所述含电流浪涌抑制的智能化固态功率控制器，其特征在于：所述过压过温保护电路(3)包括第三比较器U1-C和第四比较器U1-D；所述第三比较器U1-C和所述第四比较器U1-D的电源端正极均连接电阻R10后接电源正极，电源端负极均接地；所述第三比较器U1-C的正极输入端与输出端之间连接电阻R21，且所述正...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12