固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用淺談

王俊斌 彭金鐘

【摘要】? ? 現(xiàn)代飛機(jī)經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展，飛機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)都獲得了巨大的進(jìn)步，其中飛機(jī)試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試參數(shù)和相關(guān)的傳感裝置也都發(fā)生了翻天覆地的轉(zhuǎn)變，尤其是相應(yīng)的參數(shù)采集記錄的增加，導(dǎo)致傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前飛機(jī)電氣系統(tǒng)正常需求。以往配電系統(tǒng)饋電線(xiàn)路密集、電網(wǎng)重量大等問(wèn)題都是亟需解決的問(wèn)題。因此，相關(guān)人員必須加大對(duì)固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用研究，通過(guò)先進(jìn)的控制技術(shù)，提升飛機(jī)中的配電系統(tǒng)，提升其可視化程度和綜合性能。本文的主要內(nèi)容就是對(duì)固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用淺談，希望能夠?yàn)轱w機(jī)電氣系統(tǒng)的發(fā)展提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 分布式智配電? ? 固態(tài)功率控制器? ? 改裝應(yīng)用

一、引言

現(xiàn)代飛機(jī)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)集合了多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，其中配電系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，通過(guò)配電系統(tǒng)能夠完成對(duì)電力的生產(chǎn)、控制以及分配等工作，其中包括電源系統(tǒng)和配電系統(tǒng)兩大工作系統(tǒng)。當(dāng)前使用最廣泛的試驗(yàn)機(jī)改裝配電系統(tǒng)方式是通過(guò)熔斷器或者斷路器完成配電線(xiàn)路的短路和過(guò)載保護(hù)。通過(guò)這種配電方式能夠提升整個(gè)系統(tǒng)的熱保護(hù)性能，并且點(diǎn)饋線(xiàn)需要從配電中心按照星型輻射的方式同飛機(jī)中所有負(fù)載相連接，最終就會(huì)造成飛機(jī)電氣系統(tǒng)存在著電饋線(xiàn)密集，并且相應(yīng)的電網(wǎng)重量居高不下等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)電飛機(jī)的不斷研究，在進(jìn)行飛機(jī)試驗(yàn)的過(guò)程中，需要獲取更多的試驗(yàn)機(jī)采集記錄，并且無(wú)論是數(shù)量，還是種類(lèi)都在不斷增加的傳感器等設(shè)備分布安裝在飛機(jī)上，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)的配電技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前的飛機(jī)設(shè)計(jì)。因此，必須要研究出一種新的配電技術(shù)，即基于固態(tài)功率控制器的分布式配電技術(shù)。通過(guò)這種新型的配電技術(shù)能夠完成對(duì)配電信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且具有更通暢的網(wǎng)絡(luò)通信功能，有著負(fù)載就近取點(diǎn)和自動(dòng)控制管理的特點(diǎn)，對(duì)飛機(jī)加改裝設(shè)備和各種先進(jìn)的傳感裝置提供了穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。

二、對(duì)分布式配電系統(tǒng)的簡(jiǎn)要分析

通常情況下，分布式配電系統(tǒng)包括三級(jí)結(jié)構(gòu)，第一級(jí)結(jié)構(gòu)為飛機(jī)中的主電源系統(tǒng)和顯控系統(tǒng)，第二級(jí)結(jié)構(gòu)為負(fù)載管理系統(tǒng)，第三級(jí)結(jié)構(gòu)是固態(tài)配電系統(tǒng)和大功率用電設(shè)備配電系統(tǒng)，這三個(gè)級(jí)別的系統(tǒng)能夠借助總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)互通連接，三級(jí)系統(tǒng)缺一不可。

三、固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用分析

本文以某飛機(jī)的分布式配電系統(tǒng)為例，對(duì)固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。其中該飛機(jī)的大功率用電設(shè)備使用的是繼電器、接觸器控制，下功率設(shè)備選擇了固態(tài)功率控制器進(jìn)行控制。固態(tài)功率控制器的運(yùn)行電壓為DC（28±4）伏，額定工作電流低于5安培，開(kāi)關(guān)時(shí)間屬于毫秒級(jí)。本配電系統(tǒng)中的固態(tài)功率控制器的模型設(shè)計(jì)圖1。

對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行分析，其中固態(tài)功率控制器設(shè)計(jì)是由邏輯控制、驅(qū)動(dòng)電路以及電流采集等模塊構(gòu)成的。1、對(duì)邏輯控制模塊的分析。本系統(tǒng)的邏輯控制模塊是由DSP和CPLD共同組合設(shè)計(jì)的，其中通過(guò)DSP完成對(duì)外界指令信號(hào)的接收和控制，并且借助信號(hào)控制裝置完成對(duì)開(kāi)關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制，同時(shí)需要將固態(tài)功率控制器的運(yùn)行狀態(tài)和跳閘信息傳輸給中央計(jì)算機(jī);DSP需要對(duì)數(shù)據(jù)做出處理，并完成算法的實(shí)現(xiàn)。2、對(duì)采集電路的簡(jiǎn)要分析。通過(guò)采集電路系統(tǒng)可以完成對(duì)負(fù)載電路中電流值的識(shí)別與判定。將采樣電阻安裝在開(kāi)關(guān)管和機(jī)載測(cè)試裝置中，電阻的選擇通常為具有較大電流承受范圍的電阻絲，通過(guò)此類(lèi)電阻絲可以放置由于電路系統(tǒng)中較大的電流損壞各種器件。阻值的選擇標(biāo)準(zhǔn)為：將額定電流限制到N%并通過(guò)電阻絲時(shí)，在電阻的兩端的電壓應(yīng)該為NmV。采集電路對(duì)電阻上的電壓信息進(jìn)行收集，并將電壓信息轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，借助差分放大裝置使轉(zhuǎn)換的電流信號(hào)進(jìn)行放大，最終調(diào)整到DSP的輸入量程范圍中。3、對(duì)隔離電路的簡(jiǎn)要分析。光電隔離電路中通過(guò)光耦合裝置接收負(fù)載管理中心發(fā)出各種控制信息和輸出的狀態(tài)信號(hào)，這種控制方式能夠最大限度防止輸入端對(duì)輸出端產(chǎn)生的干擾影響，一方面減少了整個(gè)系統(tǒng)的噪聲危害，另一方面也控制了接地回路產(chǎn)生的干擾問(wèn)題。

總結(jié)語(yǔ)：以往配電系統(tǒng)饋電線(xiàn)路密集、電網(wǎng)重量大等問(wèn)題都是亟需解決的問(wèn)題。因此，相關(guān)人員必須加大對(duì)固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用研究。本文從當(dāng)前飛機(jī)電氣改裝的實(shí)際需求為角度，闡述了分布式智能配電系統(tǒng)的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要探討了固態(tài)功率控制器在飛機(jī)電氣改裝中的應(yīng)用研究，希望能夠?qū)︼w機(jī)電氣配電系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展提供一定的參考。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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