一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固態(tài)功率控制器SSPC，特別是一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通 道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 固態(tài)功率控制器SSPC(Solid-State Power Controller)是固態(tài)配電系統(tǒng)中控制 開關(guān)通斷的一種智能開關(guān)設(shè)備，是機載設(shè)備中不可缺少的配電裝置，其功能包括負載的開 通、關(guān)斷，開關(guān)狀態(tài)上傳、電流值上傳、過流保護等，它具有無觸點、無電弧、無噪聲、響應(yīng)快、 電磁干擾小、壽命長、可靠性高以及便于計算機遠程控制等優(yōu)點，當(dāng)前在飛機配電系統(tǒng)中廣 泛應(yīng)用。其中，關(guān)于開關(guān)狀態(tài)上傳，首先需要先行判斷SSPC開關(guān)開通狀態(tài)，進而才能上傳。 而目前的檢測電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、使用分立電子元器件較多，集成度不高、可靠性略低、檢 測精度略差、有存在誤報的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供的一種用于判斷交流固態(tài)功率控 制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種用于判斷交流固態(tài)功 率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路，用于機載設(shè)備的配電裝置中，包含有，
[0005] 電壓采樣電路單元，其具有第一電阻、第二電阻及第三電阻，所述第一電阻的第一 端接SSPC交流功率輸入端，所述第一電阻的第二端接所述第二電阻的第一端，所述第二電 阻的第二端接所述第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端接SSPC交流功率輸出端；
[0006] 電壓跟隨電路單元，其具有第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻及電壓跟隨 器，所述第四電阻的第一端分別接所述第一電阻的第二端及所述第二電阻的第一端，所述 第四電阻的第二端分別接所述第七電阻的第一端及所述電壓跟隨器的反相輸入端，所述第 五電阻的第一端分別接所述第二電阻的第二端及所述第三電阻的第一端，所述第五電阻的 第二端分別接所述第六電阻的第一端及所述電壓跟隨器的正相輸入端，所述第七電阻的第 二端接所述電壓跟隨器的輸出端；以及，
[0007] 交流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路單元，其具有真有效值轉(zhuǎn)換器，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的 高阻抗輸入端接所述電壓跟隨器的輸出端及所述第七電阻的第二端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器 的的輸出端接控制處理器CPU的AD轉(zhuǎn)換口。
[0008] 作為一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路的優(yōu)選方案， 所述真有效值轉(zhuǎn)換器的正電源端接第一正電壓端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的平均電容端接第 一電容的第一端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的負電源端及所述第一電容的第二端均接第一負電 壓端，所述真有效轉(zhuǎn)換器的輸出端濾波電容端接第二電容的第一端，所述第二電容的第二 端接所述真有效值轉(zhuǎn)換器的輸出端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的低阻抗輸入端接第三電容的第 一端，所述第三電容的第二端及所述真有效值轉(zhuǎn)換器的公共端均接地。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，可靠性高、 檢測精度略高，防止誤報。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。
[0012] 請參見圖1，圖中所示的是一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的 檢測電路。其中，交流SSPC開關(guān)電路主要由SSPC交流功率輸入端P0WERIN、第一開關(guān)管 M0S1、第二開關(guān)管M0S2、第八電阻R8及SSPC交流功率輸出端POWER OUT組成。
[0013] 所述檢測電路主要有電壓采樣電路單元、電壓跟隨電路單元及交流電壓有效值轉(zhuǎn) 換電路單元組成。
[0014] 所述電壓采樣電路單元具有第一電阻R1、第二電阻R2及第三電阻R3。所述第一 電阻R1的第一端接所述SSPC交流功率輸入端POWER IN，所述第一電阻R1的第二端接所述 第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端接所述第三電阻R3的第一端，所述第三 電阻R3的第二端接所述SSPC交流功率輸出端POWER OUT。
[0015] 所述電壓跟隨電路單元具有第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7 及電壓跟隨器U1。所述第四電阻R4的第一端分別接所述第一電阻R1的第二端及所述第 二電阻R2的第一端，所述第四電阻R4的第二端分別接所述第七電阻R7的第一端及所述電 壓跟隨器U1的反相輸入端，所述第五電阻R5的第一端分別接所述第二電阻R2的第二端及 所述第三電阻R3的第一端，所述第五電阻R5的第二端分別接所述第六電阻R6的第一端及 所述電壓跟隨器U1的正相輸入端，所述第七電阻R7的第二端接所述電壓跟隨器U1的輸出 端。通過所述第七電阻R7的大小來調(diào)節(jié)所述電壓跟隨器U1的增益。
[0016] 所述交流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路單元具有真有效值轉(zhuǎn)換器U2。本實施例中，所述真 有效值轉(zhuǎn)換器U2系采用AD736。所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的高阻抗輸入端VIN接所述電壓跟 隨器U1的輸出端及所述第七電阻R7的第二端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的的輸出端OUTPUT 接控制處理器CPU的AD轉(zhuǎn)換口，所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的正電源端+VS接第一正電壓端 VCC，所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的平均電容端CAV接第一電容的第一端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器 U2的負電源端-VS及所述第一電容的第二端均接第一負電壓端VEE，所述真有效轉(zhuǎn)換器的 輸出端濾波電容端CF接第二電容的第一端，所述第二電容的第二端接所述真有效值轉(zhuǎn)換 器U2的輸出端OUTPUT，所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的低阻抗輸入端CC接第三電容的第一端， 所述第三電容的第二端及所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的公共端COM均接地GND。
[0017] 不難看出，所述電壓跟隨器U1的輸出端的電壓Uc可通過以下計算得出：
[0019] 其中，Ua系所述第二電阻R2的第一端處的電壓，Ub系所述第二電阻R2的第二端 處的電壓。
[0020]當(dāng) R4 = R5 = R6 = R7 時，
[0022] 因此：Uc = Ub-Ua
[0023] 電壓Ub-Ua也就是所述第二電阻R2兩端的電壓。
[0024] 若有負載且開關(guān)未開通時，所述第二電阻R2兩端的電壓為交流電源輸入電壓 Uin (115VAC/400HZ)按所述第一電阻R1、所述第二電阻R2、所述第三電阻R3分壓在所述第 二電阻R2上的電壓。艮P，
[0026] 若有負載且開關(guān)開通時，所述第二電阻R2兩端的電壓為所述第一開關(guān)管M0S1、所 述第八電阻R8和所述第二開關(guān)管M0S2上的導(dǎo)通壓降按所述第一電阻R1、所述第二電阻 R2、所述第三電阻R3分壓在所述第二電阻R2上的電壓。開關(guān)的導(dǎo)通壓降一般會在450mV 左右，即，
[0028] 若無負載時，沒有電流從SSPC交流功率輸入端POWER IN到SSPC交流功率輸出端 POWER OUT流過，所述第二電阻R2R2兩端壓降為0, 即，Uc = 0V。
[0029] 根據(jù)上述，所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2的輸出端的輸出電壓在不同情況下也會有對 應(yīng)的三種不同的輸出。所述控制處理器CPU可以根據(jù)從所述真有效值轉(zhuǎn)換器U2采集到的 輸出電壓值和預(yù)設(shè)給定值進行對比，從而對開關(guān)的三種狀態(tài)進行判斷。這三種狀態(tài)分別為： 有負載開關(guān)未開通、有負載開關(guān)開通和無負載。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠結(jié)合上 述并經(jīng)過簡單的計算得到三種狀態(tài)對應(yīng)的預(yù)設(shè)給定值，在此不多贅述。
[0030] 以上僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解 為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā) 明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā) 明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路，用于機載設(shè)備的配 電裝置中，其特征在于，包含有， 電壓采樣電路單元，其具有第一電阻、第二電阻及第三電阻，所述第一電阻的第一端接SSPC交流功率輸入端，所述第一電阻的第二端接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的 第二端接所述第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端接SSPC交流功率輸出端； 電壓跟隨電路單元，其具有第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻及電壓跟隨器，所 述第四電阻的第一端分別接所述第一電阻的第二端及所述第二電阻的第一端，所述第四電 阻的第二端分別接所述第七電阻的第一端及所述電壓跟隨器的反相輸入端，所述第五電阻 的第一端分別接所述第二電阻的第二端及所述第三電阻的第一端，所述第五電阻的第二端 分別接所述第六電阻的第一端及所述電壓跟隨器的正相輸入端，所述第七電阻的第二端接 所述電壓跟隨器的輸出端；以及， 交流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路單元，其具有真有效值轉(zhuǎn)換器，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的高阻 抗輸入端接所述電壓跟隨器的輸出端及所述第七電阻的第二端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的的 輸出端接控制處理器CPU的AD轉(zhuǎn)換口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測 電路，其特征在于，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的正電源端接第一正電壓端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器 的平均電容端接第一電容的第一端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的負電源端及所述第一電容的第 二端均接第一負電壓端，所述真有效轉(zhuǎn)換器的輸出端濾波電容端接第二電容的第一端，所 述第二電容的第二端接所述真有效值轉(zhuǎn)換器的輸出端，所述真有效值轉(zhuǎn)換器的低阻抗輸入 端接第三電容的第一端，所述第三電容的第二端及所述真有效值轉(zhuǎn)換器的公共端均接地。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢 測電路，其特征在于，所述真有效值轉(zhuǎn)換器系采用AD736,所述電壓跟隨器系采用凌特公司 (Linear)雙路零漂移運算放大器LTC2051。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于判斷交流固態(tài)功率控制器中通道開關(guān)狀態(tài)的檢測電路，用于機載設(shè)備的配電裝置中。所述檢測電路主要有電壓采樣電路單元、電壓跟隨電路單元及交流電壓有效值轉(zhuǎn)換電路單元組成。本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，可靠性高、檢測精度略高，防止誤報。
【IPC分類】G01R31/27
【公開號】CN105353290
【申請?zhí)枴緾N201510875957
【發(fā)明人】崔利家
【申請人】上海航空電器有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月2日