用于飞行器转电防反的二极管及其运行方法技术

本发明专利技术公开一种用于飞行器转电防反的二极管及其运行方法，包括控制单元和至少一个功率单元。功率单元的功率输入端与需要防止电流倒灌的电源VIN连接，功率单元的功率输出端与转电合流功率母线VOUT连接，功率单元的电流隔离检测信号输出端与控制单元的AD口连接，功率单元的控制信号输入端与控制单元的I/O口连接，功率单元的工作电源输入端与控制单元的内部电源轨连接；控制单元的电源输入端与外部的工作电源连接，控制单元的通信口与外部通信接口连接。本发明专利技术能够实现了基于转电电流及其变化趋势的双因子控制的理想二极管的设计，通过多个功率单元共用控制单元的方式可以满足飞行器不同电压等级、不同功率大小的所有线路转电防反需求。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器转电防反的二极管及其运行方法
本专利技术涉及功率二极管
，具体涉及一种用于飞行器转电防反的二极管及其运行方法。
技术介绍
从成本控制与操作方便性考虑，飞行器发射升空前与发射准备过程中一般使用地面电源进行供电，发射升空后则转为电池供电。因此，转电控制是飞行器供配电系统的必备模块。用于飞行器转电防反的二极管为了保证转电过程中飞行器系统不掉电，一般使用二极管对地面电源与电池电源进行隔离与自然转电。在以前对体积与重量要求不高的飞行器中，普遍采用硅二极管实现转电防反。现在，小型化、轻量化已经成为飞行器的重要技术指标，能分配给转电二极管的体积与重量已经不到以前的三分之一。在此背景下，只能使用导通压降趋近于0的理想二极管来进行转电防反。纵观理想二极管控制方案，无外乎三种情况。第一，各专业厂家从集成电路设计的角度提出的理想二极管专用控制芯片，采用对MOS管两端电压检测的方法实现控制。受技术引进政策、技术水平、市场应用情况等因素限制，目前可选的理想二极管工作电压只到80V，进行二次技术开发后也只达到200V/7A的水平，无法满足飞行器中额本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于飞行器转电防反的二极管，其特征是，包括控制单元和至少一个功率单元；/n功率单元的功率输入端与需要防止电流倒灌的电源VIN连接，功率单元的功率输出端与转电合流功率母线VOUT连接，功率单元的电流隔离检测信号输出端与控制单元的AD口连接，功率单元的控制信号输入端与控制单元的I/O口连接，功率单元的工作电源输入端与控制单元的内部电源轨连接；控制单元的电源输入端与外部的工作电源连接，控制单元的通信口与外部通信接口连接。/n

【技术特征摘要】
1.用于飞行器转电防反的二极管，其特征是，包括控制单元和至少一个功率单元；
功率单元的功率输入端与需要防止电流倒灌的电源VIN连接，功率单元的功率输出端与转电合流功率母线VOUT连接，功率单元的电流隔离检测信号输出端与控制单元的AD口连接，功率单元的控制信号输入端与控制单元的I/O口连接，功率单元的工作电源输入端与控制单元的内部电源轨连接；控制单元的电源输入端与外部的工作电源连接，控制单元的通信口与外部通信接口连接。


2.根据权利要求1所述的用于飞行器转电防反的二极管，其特征是，功率单元包括霍尔电流传感器、NMOS管和隔离驱动电路；
霍尔电流传感器的正端作为功率单元的功率输入端，霍尔电流传感器的负端与NMOS管的源极和隔离驱动电路的驱动信号参考端连接，霍尔电流传感器的电流采样输出端作为功率单元的电流隔离检测信号输出端；NMOS管的漏极作为功率单元的功率输出端，NMOS管的栅极与隔离驱动电路的驱动信号输出端连接，隔离驱动电路的控制信号输入端作为功率单元的控制信号输入端；霍尔电流传感器与隔离驱动电路的电源端作为功率单元的工作电源输入端。


3.根据权利要求1所述的用于飞行器转电防反的二极管，其特征是，控制单元包括电源电路、处理器电路和通信接口电路；
电源电路的输入端作为控制单元的电源输入端；电源电路的输出端与处理器电路和通信接口电路的电源端连接，同时作为控制单元的内部电源轨；处理器电路的AD口和I/O口分别作为控制单元的AD口和I/O口；处理器电路的通信口与通信接口电路的一边连接，通信接口电路的另一边作为控制单元的通信口。


4.权利要求1所述的用于飞行器转电防反的二极管的运行方法，其特征是，包括步骤如下：
步骤1、功率单元的霍尔电流传感器对需要防止电流倒灌的电源VIN流向转电合流功率母线VOUT的电流值进行实时隔离检测，输出电流检测信号给控制单元；
步骤2、控制单元采集功率单元输出的电流检测信号，计算VIN流向VOUT的电流值，并判断电流变化趋势；
步骤3、控制单元以VIN流向VOUT的电流值和电流变化趋势为依据向功率单元发出控制信号，功率单元的隔离驱动电路根据控制信号控制功率单元的NMOS管的通断，实现对功率单元反向截止、普通二极管及理想二极管三种工作状态的切换。


5.根据权利要求4所述的用于飞行器转电防反的二极管的运行方法，其特征是，还进一步包括步骤如下：
步骤4、控制单元通过通信接口实现电流软件校准、参数设置及工作状态上报。


6.根据权利要求4所述的用于飞行器转电防反的二极管的运行方法，其特征是，步骤2的具体步骤如下：
步骤2.1、控制单元的处理器电路以预定的周期T对功率单元输出的电流检测信号进行采样，得到VIN流向VOUT的电流值对应的模数转换值RawADC；
步骤2.2、控制单元的处理器电路从其内部断电信息不丢失存储器中读取零点电流模数转换值ZeroADC，计算得到计算原始电流值用的模数转换值CalADC，即：
CalADC＝Ra.wADC-ZeroADC
步骤2.3、控制单元的处理器电路从其内部断电信息不丢失存储器中读取参考电流值RefCur及计算参考电流值用的模数转换值RefADC，计算得到VIN流向VOUT的电流值RawCur，即：

【专利技术属性】
技术研发人员：柏元忠，黄志忠，唐璐丹，章信华，李静，潘琪，卢望，李欧迅，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：广西;45