本发明专利技术公开一种交直流通用固态功率控制器的实现方法及交直流通用固态功率控制器，采用两个直流固态功率控制器背靠背反串连，其中一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输入端连接直流或交流电源，该直流固态功率控制器的功率输出端与另一个直流固态功率控制器的功率输出端相连，该另一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输出端，并经负载连接至直流或交流电源参考地。本发明专利技术可以实现直流和交流固态功率控制器的通用和互换，降低研发和维护成本；本发明专利技术的交直流通用固态功率控制器具有反向阻断功能，并有效抑制带交流变压器负载的励磁涌流，适用于任意频率的交流电源系统。
【技术实现步骤摘要】
交直流通用固态功率控制器的实现方法及控制器
本专利技术属于电力电子与电工
，特别涉及一种交直流通用固态功率控制器的实现方法及交直流通用固态功率控制器。技术背景固态功率控制器(Solid State Power Controller，简称SSPC)是随着飞机配电系统的发展而产生的由半导体器件构成的智能配电装置，可以接受上位机的控制信号并报告其状态信息；在负载发生过载时，按照反延时特性跳闸，保护线路和负载设备；当负载发生短路时，在几十微秒的时间内快速动作将故障负载切断；固态功率控制器具有无电弧、无触点、无噪声、响应快、电磁干扰小、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点，在民用电网、 航空航天器、坦克、汽车、舰船等场合有广泛应用。目前直流固态功率控制器的主功率开关管一般由单个功率MOSFET构成，如在专利ZL200510038027. 0中，提出了采用“慢开通、慢关断”的控制方法，能够对阻性、感性、容性负载都有很好的兼容性；但其不足是由于主开关管功率MOSFET存在体二极管，直流固态功率控制器不具备反向阻断能力；而目前交流固态功率控制器的主功率开关一般由双向可控硅或者双功率MOSFET反串联构成，其控制策略一般采用零电压开通和零电流关断的控制策略，只能对交流负载进行控制和保护，并且零电压开通和零电流关断的控制策略存在带变压器负载时励磁涌流较大问题。传统的直流固态功率控制器和交流固态功率控制器不能实现通用和互换
技术实现思路
本专利技术针对前述
技术介绍
中指出的不足，提供了一种利用直流固态功率控制器实现交直流通用固态功率控制器的方法，所采用的技术方案如下一种交直流通用固态功率控制器的实现方法，其特征在于采用两个直流固态功率控制器背靠背反串连，其中一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输入端连接直流或交流电源，所述直流固态功率控制器的功率输出端与另一个直流固态功率控制器的功率输出端相连，所述另一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输出端经负载连接至直流或交流电源参考地；两个直流固态功率控制器接收同样的开通或关断控制命令，开通或关断同步；当负载正常时，两个直流固态功率控制器同步开通或关断；当负载故障时，两个直流固态功率控制器的其中一个直流固态功率控制器首先关断，另外一个直流固态功率控制器立刻接收到关断命令同步关断，最终两个直流固态功率控制器都关断，实现故障负载的隔离。本专利技术还提供了一种交直流通用固态功率控制器，其特征在于由两个背靠背反串连的直流固态功率控制器和逻辑配置电路构成，其中一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输入端连接直流或交流电源，所述直流固态功率控制器的功率输出端与另一个直流固态功率控制器的功率输出端相连，所述另一个直流固态功率控制器的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输出端经负载连接至直流或交流电源参考地；所述逻辑配置电路对外部控制命令CMD和两个直流固态功率控制器的故障跳间信号Faultl、Fault2进行逻辑组合，向两个直流固态功率控制器输出同样的控制命令信号CMD1、CMD2实现其同步开通或关断，并向外部控制装置输出交直流通用固态功率控制器的故障跳闸信号Fault。本专利技术的技术方案产生的有益效果是(1)利用两个直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器，对直流和交流负载都能够进行控制和保护；并且适用于任意频率的交流电源系统，如民用的交流电源系统、 飞机的恒频和变频交流电源系统等；(2)利用两个直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器，当两个直流固态功率控制器都关断时，两个直流固态功率控制器中的功率MOSFET的导电沟道都关断，两个功率MOSFET的体二极管反向串连，具有正负双向的阻断能力，因此交直流通用固态功率控制器关断时具有反向阻断功能，克服了一般直流固态功率控制器不具有反向阻断能力的缺占.(3)利用两个直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器，克服了“零电压开通、零电流关断”交流固态功率控制器带交流变压器负载时励磁涌流大的问题；(4)利用两个直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器，实现了直流和交流固态功率控制器的通用和互换，可以降低研发和维护的成本。附图说明图1是两个直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器的原理框图； 图2是逻辑配置电路原理图；图3是直流固态功率控制器的原理框图； 图4是直流固态功率控制器控制原理的时序波形图；图5是本专利技术中交直流通用固态功率控制器与交流或直流电源以及负载连接时的详细框图；图6是本专利技术中交直流通用固态功率控制器带交流负载时的时序波形图； 图7是利用数字多通道直流固态功率控制器板卡构成交直流通用固态功率控制器的原理图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是利用直流固态功率控制器构成交直流通用固态功率控制器的原理框图，其连接方法为直流固态功率控制器1和直流固态功率控制器2背靠背反串连，其中直流固态功率控制器1的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输入端连接直流或交流电源，直流固态功率控制器1的功率输出端与直流固态功率控制器2的功率输出端相连，直流固态功率控制器2的功率输入端作为交直流通用固态功率控制器的功率输出端经负载连接至直流或交流电源参考地。逻辑配置电路对外部控制命令CMD、直流固态功率控制器1的故障状态输出端输出的故障跳闸信号Faultl、直流固态功率控制器2的故障状态输出端输出的故障跳闸信号Fault2进行逻辑组合，分别向两个直流固态功率控制器的控制命令端输出同样的控制命令信号CMD1、CMD2，用于实现两个直流固态功率控制器的同步开通或关断，并向外部控制装置输出交直流通用固态功率控制器的故障跳闸信号Fault。图1中交直流通用固态功率控制器的控制方法是交直流通用固态功率控制器接收外部控制命令CMD，经逻辑配置电路处理后，分别发送控制命令信号CMDl和控制命令信号CMD2给直流固态功率控制器1和直流固态功率控制器2 ；当负载正常时，两个直流固态功率控制器实现同时“慢开通、慢关断”，故障跳闸信号Faultl和故障跳闸信号Fault2均为高电平，表示无故障；当负载过流故障时，直流固态功率控制器1或直流固态功率控制器2 先发生关断，故障跳闸信号Faultl或故障跳闸信号Fault2变为低电平，经外围逻辑配置电路处理后，控制命令信号CMD2和控制命令信号CMDl立刻变为低电平，同步关断直流固态功率控制器2或直流固态功率控制器1，这时交直流通用固态功率控制器实现了故障负载的隔1 °图2为逻辑配置电路原理图，由两个与门构成。直流固态功率控制器1的故障跳闸信号Faultl和直流固态功率控制器2的故障跳闸信号Fault2分别连接至其中一个与门的两输入端，该与门的输出端输出交直流通用固态功率控制器的故障跳闸信号Fault，并且该输出端还连接至另一个与门的一个输入端，外部控制命令CMD连接至该另一个与门的另一个输入端，该另一个与门的输出端输出用于实现两个直流固态功率控制器同步开通或关断的控制命令信号CMD1、CMD2。当负载发生故障时，直流固态功率控制器1或直流固态功率控制器2检测到故障并关断，此时故障跳闸信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，杨善水，阮立刚，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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