固态功率控制器

摘要： 传统的固态功率控制器(solid state power controller,SSPC)在电气回路断电时,无法自动检测电气负载的连接状态(连接或脱落),导致检测负载故障或脱落的成本相当高。文章设计了一种智能检测电路,并将其合理地集成到SSPC中,可以有效判断负载连接状态。电路由三个模块组成,并给出了各模块的工作原理和逻辑状态表,并对其RC滤波电路的延迟特性进行了理论分析和推导。实验结果表明,方法能够准确、快速地检测出电气回路中(通电或断电情况下)的负载状态,并验证了RC延时电路中的理论计算电压比传统方法更接近实际测量电压。当最终输入电压为5 V时,绝对误差小于210 mV,均方根误差为104.1 mV。

摘要： 随着SiC MOSFET的发展,以该器件作为核心部分的多通道SiC固态功率控制器逐渐应用于高功率密度领域。由于其温升和极端环境温度更高,所以对产品的热管理需求也随之提升。因此,准确评估产品内部热分布是实现高性能多通道固态功率控制器设计的前提。以额定电压270 V,额定电流240 A的12路固态功率控制器为对象,分析其热失效机理,建立简化有限元模型。分别对120 A.180 A降额工作情况进行稳态与瞬态的热仿真及验证。对240 A满载工作情况进行热仿真,根据仿真结果及实际情况做出热设计优化。最后,进行优化产品的满载测试,验证热仿真及设计优化的正确性。

摘要： 随着航天器不断向智能化和大容量方向发展,基于继电器的传统供配电控制方式已无法满足航天器对供配电系统配置管理、故障检测与诊断以及可靠性的要求,采用固态功率控制技术成为当前发展的趋势。固态功率控制器是一种由固态功率器件和智能控制电路组成的无触点开关,主要利用功率电子器件实现开关特性,集继电器的转换功能和断路器的电路保护功能于一体,一般具有过载保护和状态检测功能。通过对固态功率控制器工作原理和主要关键技术的研究,分析了航天器固态功率控制技术在高可靠、小尺寸和高智能化程度方面的优势,并对固态功率控制技术的未来发展方向进行了展望。

摘要： 固态功率控制器是飞机配电系统的重要组成部分,是固态配电的核心,需要在系统研制过程中进行完善的风险识别与安全性分析。当今使用较多的方法如故障树分析等主要基于部件独立性计算系统失效率,但针对组件之间非线性交互带来的安全性问题的研究较少。为此以固态功率控制器为对象,应用STPA方法识别不安全控制行为,利用UPPAAL工具建立形式化模型并对不安全控制行为进行验证,基于过程模型识别危害场景并进行形式化验证,形成更详细的SSPC安全控制约束清单。结果表明,方法可以有效识别出SSPC组件交互不当产生的安全性问题。

摘要： 为了解决对飞机铁鸟试验台不同功率精密仪器的配电问题,减小配电系统的体积,并提高配电的稳定性和可靠性。文章提出基于固态功率控制器(SSPC)的智能配电系统,设计并实现该智能配电系统,系统采用以PC作为数据处理和分析,固态功率控制器(SSPC)代替传统继电器对负载进行控制,采用CAN总线传输协议的设计方案。该配电系统能有效提高对精密仪器配电的安全可靠性,并在设备体积减小、故障隔离和配电系统的智能化、远距离数据传输的速率与可靠性上有一定进步。

摘要： 该文针对基于共源共栅氮化镓高电子迁移率晶体管(Cascode GaN HEMT)的直流固态功率控制器(SSPC)在开通过程中的振荡问题,利用Spice模型与Q3D软件提取Cascode结构内部寄生参数,结合SSPC实际工作情况和Cascode结构对开通和关断过程进行分析,在Saber软件中对SSPC开通过程进行仿真分析。仿真结果表明,振荡产生的主要原因是,在SSPC开通过程中,Cascode GaN HEMT长时间工作在饱和区,容易受到外界干扰产生振荡,且内部存在正反馈环路。针对该问题,该文提出并联RC吸收电路和增大门级驱动电阻的方案,实验结果表明,所提出的方案可以有效抑制振荡。

摘要： 研究了基于电压比较器的固态功率控制器驱动保护技术原理,设计了降栅压保护电路。通过设置降栅压保护电路的输出电压值和电压上升/下降的速度,实现了对MOSFET栅极电压的控制和对负载在过流或短路时的及时保护功能。解决了现有技术中使用稳压二极管判断过流门限电压,导致对MOSFET栅极电压的控制精度不高和受保护MOSFET在一个时延内反复开通/关断的问题。经过电路分析和仿真实验,结果表明降栅压保护电路可以在45μs内对短路负载进行关断保护。

摘要： SiC MOSFET因其耐高温、高压的优点,被广泛应用于大功率固态功率控制器的设计中。针对固态功率控制器工况,选用裸片封装的SiC MOSFET,对功率模块的堆叠结构进行设计及热阻分析;对键合结构的选型与布局进行设计;对封装连接铜线、铜带的热影响进行分析。在封装设计基础上,通过有限元仿真对功率模块热性能进行评估。最后,搭建平台进行单路热测试。结果验证了仿真的准确性,以及封装设计的合理性。

摘要： 结合我国空间站用固态功率控制器的保护特性,对其在不同关断模式下的续流特性进行了理论分析,并通过建模仿真给出了不同感性负载下关断电流对功率回路MOSFET、二极管关键半导体器件的电、热应力影响,最后给出了固态功率控制器感性负载下的使用注意事项,对固态功率控制器安全性设计及使用具有一定的参考意义。

摘要： 随着碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关速度的提高,针对SiC固态功率控制器(SSPC)在关断初期产生电压尖峰的问题,提出了一种抑制方法.首先以双脉冲测试电路为平台,利用Saber软件,探究寄生电感对SiC MOSFET开关特性的影响.接着在此基础上通过建立SiC SSPC开关模型并进行仿真,重点研究了线路产生的寄生电感对SiC MOSFET关断特性的影响.其次,利用电容储能、放能的方式将线路中寄生电感产生的能量先存储在电容中,再经过功率二极管将存储的能量释放给机内电源的思想,在分析其工作模态的前提下提出了基于能量吸收电路抑制关断电压尖峰的方法.最后,通过仿真分析和搭建硬件电路进行了验证.结果表明,与传统SiC SSPC相比,所提方法可有效抑制由线路寄生电感引起的关断电压尖峰.

摘要： 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.本文简单叙述了其功能及特点,并根据实际需要设计出一种基于的28V直流固态功率控制器的配电器.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.

摘要： 固态功率控制器是一种无触点开关，具有响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点，在航空、航天和民用电力系统获得广泛的应用。本文采用理论分析与仿真实验验证相结合的方法，参考固态功率控制器的标准，基于实验室研制的交流115V/5A六通道固态功率控制器平台，分析固态功率控制器的带容性、感性负载能力。

摘要： 本文通过建立功率电路等效模型的方式，着重分析了电路分布参数与干扰的关系，并针对分析结果提出几种电路改进方法，提高系统的电磁兼容性，取得了很好的效果。解决了固态功率控制器组工作过程中出现的短路干扰问题，提高固态功率控制器的可靠性。

摘要： 本文介绍了国内外飞机配电系统的发展情况，着重介绍了先进配电系统中28V直流固态功率控制器的功能、实现方法和硬件设计原理，并用实例说明了用硬件电路实现I2-t曲线的过程，展示了固态功率控制器的优点。

摘要： 本文通过建立功率电路等效模型的方式，着重分析了电路分布参数与干扰的关系，并针对分析结果提出几种电路改进方法，提高系统的电磁兼容性，取得了很好的效果。解决了固态功率控制器组工作过程中出现的短路干扰问题，提高固态功率控制器的可靠性。

摘要： 本文通过建立功率电路等效模型的方式,着重分析了电路分布参数与干扰的关系,并针对分析结果提出几种电路改进方法,提高系统的电磁兼容性,取得了很好的效果.解决了多通道固态功率控制器工作过程中出现的短路干扰问题,提高控制器的可靠性.

摘要： 本文阐述了多电民用飞机配电系统的发展趋势及关键技术,探讨了基于多电飞机的分布式配电、交流变频电源、固态功率控制器高密度集成、大电流功率控制、电弧探测、健康管理等关键技术,提出了绿色多电飞机的概念.

摘要： 本文首先指出了飞机中常规式配电系统存在的问题，并简要地介绍了先进的固态配电系统，阐述了固态功率控制器的优点。最后重点介绍了28V/80A固态功率控制器的研制，并制作了样机进行实验验证，实验结果表明样机具有良好的性能。

摘要： 本文首先指出了飞机中常规式配电系统存在的问题，并简要地介绍了先进的固态配电系统，阐述了固态功率控制器的优点。最后重点介绍了 28V/80A 固态功率控制器的研制，并制作了样机进行实验验证，实验结果表明样机具有良好的性能。

摘要： 作为全电飞机的前期探索,出现了仍处于试验阶段的多电飞机,它装备了大功率的高压直流/交流混合电源,采用固态配电系统和负载自动管理系统,其二次动力部件均由电力驱动.

摘要： 公开了一种固态驱动器控制器，其包括RAID，该RAID在高耐用性存储器中存储奇偶校验块并在低耐用性存储器中存储数据块。此外，还公开了固态驱动器、固态驱动器的数据处理方法、多通道固态驱动器、RAID控制器以及其上记录有向固态驱动器提供顺序信息的计算机程序的计算机可读记录介质。

摘要： 本发明涉及一种恒流保护固态功率控制器及固态功率控制方法，包括功率场效应管、采样电阻、采样转换电路、悬浮栅驱动电路和FPGA；所述功率场效应管的漏极与母线连接，所述功率场效应管的源极与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的另一端与负载串联；所述采样转换电路的两个输入端并联在所述采样电阻的两端；所述采样转换电路的一个输出端与所述FPGA相连；所述FPGA与所述采样转换电路的另一个输出端连接，所述FPGA与所述悬浮栅驱动电路连接。本发明采用恒流技术从根本上隔绝了用电器在加、断电过程中对电源母线的干扰；并通过I

摘要： 一种基于微控制器实现的固态功率控制器，包括信号隔离电路、隔离电源、微控制器、AD模数转换器、放大器、比较器、驱动电路、检测电阻和功率MOSFET组成。通过比较器、瞬时跳闸参考电压产生瞬时跳闸保护信号。通过检测电阻、放大器、AD模数转换器，线路电流信号形成微控制器内部的数字电流信号。微控制器利用本发明中的方法可以实现对线路电流的热量积累计算，对超过额定电流的过载情况产生反时限跳闸保护信号，驱动供电线路开关及时关断，起到保护线路作用，本发明具有热量记忆功能。本发明可监测负载电流、跳闸状态。

摘要： 本发明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。

摘要： 一种适用于固态功率控制器的功率管驱动控制电路，包括开通关断电路、驱动保护电路、瞬态抑制电路、缓开通电路、电流采样电路、续流二极管D2和MOS管M1。本发明可以解决因上电顺序错误引起的MOS管M1误开关动作，以及解决现有固态功率控制器带容性负载能力差，对寄生参数依赖大、瞬态大电流无法正常启动等问题。

摘要： 本发明涉及一种恒流保护固态功率控制器及固态功率控制方法，包括功率场效应管、采样电阻、采样转换电路、悬浮栅驱动电路和FPGA；所述功率场效应管的漏极与母线连接，所述功率场效应管的源极与所述采样电阻的一端连接，所述采样电阻的另一端与负载串联；所述采样转换电路的两个输入端并联在所述采样电阻的两端；所述采样转换电路的一个输出端与所述FPGA相连；所述FPGA与所述采样转换电路的另一个输出端连接，所述FPGA与所述悬浮栅驱动电路连接。本发明采用恒流技术从根本上隔绝了用电器在加、断电过程中对电源母线的干扰；并通过I

摘要： 本发明属于航空配电领域，涉及一种自适应调整的微控制器、固态功率控制器及保护方法，本发明的微控制器通过存储单元对实时采集的负载工作电流信息进行存储形成历史数据；通过设置数据分析及处理单元，利用数据分析及处理单元对历史数据进行分析处理拟合出上电曲线及稳态曲线，进而得到负载过载保护参数及负载短路保护参数，并根据得到的负载过载保护参数进一步调整I2T保护曲线；配合以电流采集单元、驱动控制及保护单元及功率单元，能够实现根据不同负载特性，自动调节固态功率控制器的I2T保护曲线参数和短路保护阈值，以更好的适应后级设备的电气负载特性，避免繁琐的调节、维护工作，提高整机配电系统适应性和保障效率。

摘要： 一种基于微控制器实现的固态功率控制器，包括信号隔离电路、隔离电源、微控制器、AD模数转换器、放大器、比较器、驱动电路、检测电阻和功率MOSFET组成。通过比较器、瞬时跳闸参考电压产生瞬时跳闸保护信号。通过检测电阻、放大器、AD模数转换器，线路电流信号形成微控制器内部的数字电流信号。微控制器利用本发明中的方法可以实现对线路电流的热量积累计算，对超过额定电流的过载情况产生反时限跳闸保护信号，驱动供电线路开关及时关断，起到保护线路作用，本发明具有热量记忆功能。本发明可监测负载电流、跳闸状态。

摘要： 本发明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。

摘要： 本发明公开一种大功率固态功率控制器驱动控制系统，包含有，功率电源；独立驱动单元，其具有驱动电源及限流电阻；以及，等路径设计单元，其具有以并联方式相连的多路功率MOS管支路，各路功率MOS管支路均具有功率MOS管、驱动电源正端与功率MOS管栅极间的分布电感及分布电阻、驱动电源负端与功率MOS管源极间的分布电感及分布电阻、功率MOS管漏极与功率电源的分布电感。本发明的有益效果在于：使用独立驱动单元，主功率回路的源极分布电感上的电压波动不会引起Vgs的负反馈效应；多个功率MOS管并联等路径设计，有助于稳态功率MOS管管压降相等，功率MOS管并联均流，可靠性较高。