基于!#$控制的直流固态功率控制器的设计.pdfVIP

图 ! #$ 组 的 结 构 图 %’$ 模 拟 量 调 理 (’$ 模 拟 量 调 理 )’$ 模 拟 量 调 理 *’$ 模 拟 量 调 理 电 压 采 样 电 路 %+ 位 ,-. 转 换 器 / - 01 $2345 1%!16 .78!.9%% 9:; 02$ $ . = $’1. 5?@ 接 口 开 关 控 制 信 号 驱 动 保 护 电 路 开 关 执 行 电 路 控 制 输 入 口 线 状 态 输 出 口 线 上 位 机 负 载 组 状 态 % + A 6 B C D E $23 表 示 上 位 机 的 控 制 命 令! % #表 示 导 通! 8 $表 示 关 断% 5,% 表 示 负 载 的 状 态! 8 $表 示 负 载 电 流 大 于 额 定 电 流 的 %B % 5,+ 表 示 ’$ 的 状 态! % $表 示 ’$ 处 于 导 通 状 态% 表 ! #$ 状 态 代 码 表 $23 8 8 8 8 % % % % 5,% 8 8 % % 8 8 % % 5,+ 8 % 8 % 8 % 8 % 状 态 描 述 ’$ 故 障 ’$ 故 障 正 常 关 断 ’$ 故 障 ’$ 故 障 正 常 导 通 ’$ 跳 闸 欠 流 ’$ 固 态 功 率 控 制 器’是 由 半 导 体 器 件 构 成 的 智 能 开 关 装 置 !用 于 接 通 - 断 开 电 路 !实 现 电 路 保 护 和 接 收 上 级 计 算 机 的 控 制 信 号 并 向 上 位 机 实 时 反 馈 其 状 态 信 息 % 由 于 控 制 逻 辑 完 全 由 $’1. 内 部 的 硬 件 电 路 完 成 !因 此 与 功 率 器 件 一 起 工 作 时 !具 有 很 好 的 电 磁 兼 容 性 和 抗 干 扰 能 力 % 研 制 多 开 关 的 ’$ 组 共 享 大 规 模 控 制 芯 片 ! 具 有 相 当 大 的 工 程 实 用 价 值!尤 其 适 用 于 空 间 有 限 的 场 合!如 飞 机 上% 本 文 充 分 利 用 $’1. 的 特 点 ! 设 计 了 具 有 集 成 度 高 ( 速 度 快 (抗 干 扰 能 力 强 和 可 靠 性 高 等 优 点 的 +E4 直 流 ’$ % 在 一 块 电 路 板 上 集 成 多 个 ’$ ! 各 个 功 率 开 关 间 相 互 独 立 工 作 !进 一 步 提 高 了 功 率 密 度 % ! 功 能 定 义 +E4 直 流 ’$ 应 该 具 有 以 下 功 能 ) F%G 接 收 上 位 机 的 控 制 信 号 % 该 控 制 信 号 能 够 兼 容 551-$H2 电 平 !且 高 电 平 表 示 导 通 !低 电 平 表 示 关 断 * I+G 根 据 流 过 的 ’$ 的 电 流 逻 辑 分 析 出 自 身 的 状 态! 并 根 据 表 % 中 的 代 码 表 示 上 传 给 上 位 机 * IAG’$ 能 够 实 时 诊 断 自 身 故 障 ! 并 根 据 故 障 的 严 重 程 度 不 同 !采 取 不 同 的 保 护 措 施 % 总 体 方 案 设 计 +E4 直 流 ’$ 组 的 结 构 如 图 % 所 示 % 每 路 ’$ 的 取 样 电 阻 上 的 电 压 经 过 调 理 电 路 和 低 通 滤 波 以 后 !送 到 6 通 道 的 ,-. 转 换 器 的 模 拟 输 入 端 ! ,-. 转 换 器 的 数 据 输 出 端 (状 态 信 号 和 控 制 信 号 分 别 接 到 $’1. 的 J -2 引 脚 ! 便 于 程 序 控 制 ,-. 转 换 器 的 动 作 % $’1. 另 外 的 J -2 口 可 以 配 置 为 H2K05 的 动 作 命 令 输 出 口 线 ( ’$ 的 状 态 输 出 口 线 和 与 上 位 机 相 连 的 控 制 命 令 输 入 口 线 * $’1. 自 身 提 供 的 5,@ 95 电 路 ! 可 以 方 便 地 测 试 系 统 内 部 测 试 器 件 之 间 的 连 接 和 检 验 器 件 的 操 作 % 由 $’1. 组 成 的 逻 辑 判 断 电 路 的 主 要 功 能 有 ) I % G 将 ,-. 转 换 得 到 的 数 据 通 过 逻 辑 判 断 ! 综 合 出 ’$ 的 工 作 状 态 并 向 上 位 机 输 出 * I + G 接 收 上 位 机 的 控 制 命 令 ! 结 合 自 身 的 工 作 状 态 ! 综 合 得 出 ’$ 的 通 断 信 号 ! 控 制 H2K05 的 开 通 和 关 断 % 基于 !#$ 控制的直流固态功率控制器的设计 陈 再 春!谢 拴 勤 !西 北 工 业 大 学 自 动 化 学