一种基于高电压平台的大电流固态功率控制电路及其运行方法技术

技术编号:44603413 阅读:35 留言:0更新日期:2025-03-14 12:57
本发明专利技术公开了一种基于高电压平台的大电流固态功率控制电路及其运行方法,涉及航空配电技术领域。本发明专利技术包括SSPC控制模块和功率回路两部分。SSPC模块包括隔离电源模块、微处理器模块、CANFD通讯模块、可编程IGBT隔离驱动模块、电流隔离采集模块、电压隔离采集模块、短路保护模块。功率模块包括背靠背形式IGBT模块,分流器,续流二极管,负载。本发明专利技术适用于航空及低空eVOTL领域,采用背靠背形式IGBT功率器件并匹配相应控制模块,在单通道0‑800V高电压、大电流的条件下,实现对负载的状态检测、智能控制及保护,满足未来高功率密度配电系统要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空配电系,具体涉及一种基于高电压平台的大电流固态功率控制电路及其运行方法


技术介绍

1、随着军用和民用飞行器的不断发展,固态功率控制器英文名称为solid statepower controller简化为sspc,成为了多电、全电配电系统的核心部件,在飞机上应用已经有几十年的历史了,目前sspc技术通常采用mos管作为主功率器件实现负载的通断控制,但其受限于自身材料影响,导致负载耐压无法满足高电压等级要求。碳化硅mos管虽可达到高电压要求,但为满足单通道大电流的通流能力,需并联若干只碳化硅mos管,导致成本、体积和重量的增加。而igbt集合了三极管过大电流与mos管开关速度快的优点,在0-800v高电压体系下,单只igbt实现了大电流负载的快速保护与状态的实时监测。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术存在的不足,针对上述技术问题,提出一种基于高电压平台的大电流固态功率控制器装置,满足未来负载在航空、低空evotl等领域高电压和大电流的需求。

2、有鉴于此,根据本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高电压平台的大电流固态功率控制电路,其特征在于,包括:SSPC控制模块和功率回路两部分;SSPC模块包括隔离电源模块、微处理器模块、CANFD通讯模块、可编程IGBT隔离驱动模块、电流隔离采集模块、电压隔离采集模块、短路保护模块;功率模块包括背靠背形式IGBT、分流器、续流二极管;

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述隔离电源模块包括第一转换芯片、第二转换芯片及第三转换芯片,所述第一转换芯片输入端接12V输入电压,其输出端接所述可编程IGBT隔离驱动模块;所述第二转换芯片输入端接12V输入电压,其输出端接所述电流隔离采集模块、电压隔离采集模块;所述第三转...

【技术特征摘要】

1.一种基于高电压平台的大电流固态功率控制电路,其特征在于,包括:sspc控制模块和功率回路两部分;sspc模块包括隔离电源模块、微处理器模块、canfd通讯模块、可编程igbt隔离驱动模块、电流隔离采集模块、电压隔离采集模块、短路保护模块;功率模块包括背靠背形式igbt、分流器、续流二极管;

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述隔离电源模块包括第一转换芯片、第二转换芯片及第三转换芯片,所述第一转换芯片输入端接12v输入电压,其输出端接所述可编程igbt隔离驱动模块;所述第二转换芯片输入端接12v输入电压,其输出端接所述电流隔离采集模块、电压隔离采集模块;所述第三转换芯片的输入端12v输入电压,所述第三转换芯片的输出端接所述微处理器模块、canfd通讯模块、短路保护模块。

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述微处理器模块包括dsp主控芯片、eeprom芯片、看门狗电路,dsp主控芯片用于控制负载的开通、关断,回采电压及电流状态,并在出现过流或者过压条件下对负载进行保护,eeprom芯片用于储存电压、电流等校准参数,看门狗电路用于实时监测dsp芯片工作状态。

4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述可编程igbt隔离驱动模块可通过所述微处理器模块的spi总线接收igbt配置指令,并对igbt功率器件进行通断控制和保护。

5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电流隔离采集模块包括隔离采集芯片和运算放大电路,隔离采集芯片耐压参数为3750v,经过分流器的电流信号转换为电压信号后,输入至隔离采集芯片进行41倍放大后,再送入运算放大电路进行2倍放大,信号经过放大后送入微处理器模块进行实时解析与处理。

6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电压隔离采集模块包括高压功率电阻、隔离采集芯片和运算放大电路,高压功率电阻用于将输入的高压功率电分压至微处理器模块可采集电压范围内,使用三个不同阻值的高压功率电阻进行分压,单个高压功率电阻耐压为1000v,经过分压的电压信号经过隔离采集芯片后,再送入运算放大电路进行放大,将经过两级放大的电压信号送入微处理器模块进行解析处理。

7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述短路保护模块包括比较器电路,比较器电路设置短路保护阈值点后与采集的电流信号进行比较,若采集的电流大于设置的短路保护阈值,比较器输出的电平发...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷行李吉祥王健刘龙飞周聪哲
申请(专利权)人:天津航空机电有限公司
类型:发明
国别省市:

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