基于固态功率控制器的器载配电器的BIT设计技术研究

航空航天飞行器发展迅速,用电设备数量增多,飞行任务复杂性增大,对飞行器配电系统的智能程度以及可靠性提出更高要求;配电器是配电系统的核心设备,为飞行器所有用电负载设备分配电能,其性能的优劣直接影响到飞行任务的成败,BIT(Built-In Test)技术是一种能够显著改善系统或设备测试性能和诊断能力的重要手段;研究了以固态功率控制器为核心器件的配电系统总体方案,对固态功率控制器的故障模式与测试方法进行了分析,给出了测试点设计和优选方法,通过故障诊断能力计算结果表明BIT设计技术可提高配电系统的可靠性和智能化程度。

飞机配电系统中交流模拟固态功率控制器设计

主要介绍了一种交流模拟固态功率控制器(SSPC)的设计和实现。它主要使用了在嵌入式系统中广泛应用的单片机,来实现SSPC的基本功能。从核心器件到对负载电流通断控制以及对采入信号的调理都进行了详细的介绍与说明。

基于固态功率控制器的分布式智能船舶配电系统

为了克服船舶传统机电式配电系统在智能化、信息化、体积重量等方面的不足,提出了基于固态功率控制器的分布式智能船舶配电系统。在深入分析分布式智能配电系统国内外研究现状、在船舶配电系统中应用意义、系统核心技术和组成架构的基础上,将该技术应用于船舶配电系统。这种分布式智能船舶配电系统不仅能实现供配电功能,更能提供远程负载功率控制,过流、过压、过热保护和实时状态监控,在设备体积和重量上也具有较大优势,大大提高了船舶配电系统的智能化、信息化、集成化程度。

直流固态功率控制器的建模与仿真分析

固态功率控制器(Solid-state Power Controller,简称SSPC)是先进飞机配电系统的一个重要组成部分,广泛应用于航空航天器固态配电系统,以取代传统的机电式断路器、接触器和继电器。在实际使用中,常需要多个SSPC配合向负载供电。在大规模的直流固态配电网络仿真过程中,无论是模拟实际电网的运行情况,还是避免由于设计缺陷导致的配电网络故障,SSPC模型都起到至关重要的作用。根据需要利用Saber仿真软件建立直流SSPC模型,该模型通过对话框可以方便地的修改内部参数,以适应配电网络仿真中额定负载多样化的情况。将该模型应用于28V电源供电系统的仿真中,仿真结果和实验波形证明了模型的正确性和准确性,为直流固态配电网络仿真奠定了基础。

一种航天器高精度模拟式固态功率控制器设计

为了满足新一代航天器模块化、智能化和小型化的配电要求,设计一种高精度模拟式固态功率控制器(SSPC),用较少的硬件电路实现了反时限过流保护电路的高精度拟合,同时兼具小型化和高性价比的特点。仿真与实物验证结果表明:采用文章设计的SSPC,反时限过流保护精度在5%以内,具有较高的工程应用价值。

270V高压固态功率控制器硬件短路保护电路设计

在电力系统中,许多电器设备运行在大电流的供电状态下,一旦发生短路故障,尤其是高压大电流下,将造成严重的损坏,因此短路保护应该工作稳定且快速。本文介绍了一种基于霍尔电流传感器、比较器以及分立元器件电路搭建的纯硬件短路保护电路,电路成本低,经验证,该电路可靠性高,响应速度快。本文对具体实施方法及参数计算进行了详细介绍。

基于交流固态功率控制器的电力电子设备研究

本研究旨在分析交流固态功率控制器的结构、工作原理及其在电力电子设备中的应用。首先介绍了控制器的组成和控制策略,随后对性能进行详细分析。在此基础上,提出了优化设计与控制方法,探讨了适用的控制策略。通过性能分析和优化,改善了电力电子设备的效率、稳定性等关键指标。结果表明所提方法可行的,得出了关键结论。最后总结研究成果并提出建议,以进一步提高交流固态功率控制器的应用效果。本研究全面分析了交流固态功率控制器的结构和应用,并提出了优化设计和控制的方法。这将为电力电子技术的发展提供有益的指导,促进技术的创新和进步。

船舶直流固态功率控制器技术研究

为了实现船舶直流配电系统支路负载过载、冲击、短路状态的区分与保护,抑制冲击或短路电流,针对典型的直流24 V配电系统,研究了一种新颖的船舶直流固态功率控制器。重点讨论该功率控制器的主电路设计、控制策略、反时限保护设计。最后通过原理样机,验证了船舶直流固态功率控制器技术的可行性。

基于IGBT的交流固态功率控制器设计

固态功率控制器(SSPC)是集断路器线路保护功能和固态继电器可靠性于一体的智能开关装置,具有开关速度快、无触点、无电弧、可靠性高等特点。为此,以基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)反向串联结构为交流功率开关,研制了交流固态功率控制器。应用交流-直流真有效值转换芯片AD736,将传感器的输出直接转换为直流信号,省去了前端复杂的信号调理电路,简化了设计,并且有效地降低了寄生电容和杂散电容的影响。实验表明:设计的交流固态功率控制器原理样机满足测量精度要求,并验证了对负载反时限过流保护功能。

反时限过流保护算法在固态功率控制器中的运用

随着自动化配电技术的发展,我国在航空、航天以及民用大量采用固态功率器件对系统进行智能化配电,其中,在对配电系统负载过流保护上采用了当前先进的反时限过流保护算法,实现理论转化为实际,对反时限过流保护算法的理论基础进行分析和研究,并详细阐述了反时限过流保护算法在固态功率控制器件中的运用。

一种新型直流固态功率控制器的设计与建模

为了避免固态功率控制器(Solid State Power Controller,SSPC)误跳闸、误保护,提出了一种基于TL431的恒流电路的限流保护模块的设计方案,并完成系统的软硬件设计。该设计通过在Saber上的建模与仿真,验证了所设计直流固态控制器具有短路保护、过流保护和避免误跳闸、误保护的智能保护功能。文中SSPC的设计大大节省了人力物力、减少了实验成本、为SSPC的应用提供参考和依据,从而缩短新型飞机的研制周期,达到了设计要求。

可编程直流固态功率控制器的设计与实现

固态功率控制器(SSPC)是大规模分布式固态配电系统的重要组成部分。简单叙述了其功能及特点,并根据实际需要设计出一种实用的28V直流固态功率控制器。该设计不仅能够根据上位机的指令控制负载电流的通断,而且能够在电路发生过流或短路故障时,切断故障负载,保证电源的不间断供电,并且具备编程设置功能。经过仿真测试,该设计切实可行。

自行火炮系统中固态功率控制器的应用

对固态功率控制器的应用进行了叙述。构建了自行火炮供配电模拟系统,制定了以固态功率控制器为核心,结合总线、综合管理的固态配电技术方案进行了应用验证。结果表明,在自行火炮系统中采用固态功率控制器技术进行配电,原理可行,使系统具备配电智能化,便于配电信息的集中管理,能够显著提升自行火炮系统信息化能力。

航天器大功率固态配电关键技术研究

大功率固态配电需要解决在开关过程中电压变化率和电流变化率较高的问题,抑制在短路保护过程中功率管漏极和源极存在的振荡和高电压应力。采用“慢开通,慢关断”的控制方式,降低了开通和关断过程中的电压和电流变化率。通过降低关断过程中电流变化率和增大振荡回路阻尼的方法,抑制了短路保护关断过程中功率管漏源电压应力和振荡。在此基础上,研制了160 V/200 A固态配电样机,实验验证表明所采用的方法是有效的。该方法提高了大功率负载的配电可靠性,可为大功率固态配电在航天领域的应用提供参考。

一种基于固态功率控制器的过流保护方法研究

在当前过流保护设计调研的基础上,介绍了一种自恢复保护功能器件(固态功率控制器)与熔断器配合的过流保护系统设计,并给出了两者之间的过流保护时序,根据时序要求提出了固态功率控制器与熔断器两者的过流保护参数整定方法。建立了固态功率控制器及熔断器的模型,在模型的基础上进行了仿真分析,并完成了试验验证,通过仿真分析、试验验证证明了此设计的正确性,可为后续各航天器型号过流保护设计提供参考。

固态功率控制器国内外发展现状

航天器的全电化发展对其配电系统提出了更高的要求。固态功率控制器(SSPC)作为集继电器转换功能和断路器保护功能于一体的新型配电与保护执行器件,具有集成化、智能化等诸多优点,是未来航天器用配电器件的必然发展趋势。介绍了SSPC的工作原理,分析了国内外SSPC的发展现状,并对其未来技术发展趋势进行了展望。

基于DSP的固态功率控制器的设计

以提高某型飞机配电系统可靠性及灵活性为目的,设计了一种以DSP为控制内核,以μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为软件平台的固态功率控制器。硬件选择上,系统主控制单元采用TI公司的DSP芯片TMS320F2808;功率开关芯片选用具有自保护功能的BTS724G,以期提高系统可靠性和降低功耗;采用ACS756电流传感器替代传统采样电阻。软件实现上,给出了详细的软件设计思路和系统程序设计。系统调试表明,设计的基于DSP的固态功率控制器很好地满足了负载通断要求,开关准确度和灵敏度比较高。

基于DSP的航空固态功率控制器的设计

固态功率控制器(SSPC)是先进飞机电气负载管理中心(ELMC)的重要组成部分。根据实际需要,设计出一种基于DSP的实用的固态功率控制器。该控制器不仅根据计算机发出的指令控制负载电流的通断,而且能在电路发生故障时,切断故障负载,保证电源不间断供电。经过实际电路的调试,该设计是切实可行的。

基于LabVIEW的固态功率控制器的测试系统设计

固态功率控制器(SSPC)是一种智能功率开关组,其测试数据处理复杂,实时性高;设计了一套测试系统,对电源电压、负载通断状态、负载电流值等进行测试,并能实时控制负载的工作状态,完成线路的反时限保护;测试系统可通过CAN总线进行可靠通信,具有较高的通用性和可移植性;实验结果和测试曲线表明,本系统操作方便,工作稳定,达到了设计要求,对多通道负载的测试系统有较高的参考价值。

基于旋转式潮流控制器的有源配电网柔性合环及紧急功率控制方法

随着有源配电网建设的迅猛发展,多端供电系统成为主流供电结构,由于电网布局设计因素,存在一种配电网合环两端相角差现象,直接合环将产生较大冲击电流,影响供电可靠性。文中提出一种基于电磁式旋转潮流控制器(rotary powerflowcontroller,RPFC)的解决方案,实现相角差线路柔性合环,并且在系统短路或电源脱网故障情况下,完成对RPFC接入线路的紧急功率控制,预防连锁过载及大停电事故的发生。研究RPFC拓扑结构、工作原理,基于电压矢量叠加原理和瞬时无功理论,提出RPFC柔性合环及紧急功率控制策略。在合环工况下与双芯移相变压器进行仿真对比,RPFC合环电流及调节时间仅为双芯移相变压器的11.95%和18.44%,同时,在系统故障下表现出独立功率控制能力。最后,搭建380V/40kVARPFC实验平台,实验结果与仿真一致,表明RPFC在柔性合环以及紧急功率控制工况下均实现良好控制效果。