本發(fā)明屬于航空航天技術領域，具體地涉及一種通航飛機機載配電系統(tǒng)。

背景技術：

通用航空是指從事公共航空運輸以外的民用航空活動，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及公商務飛行、醫(yī)療衛(wèi)生、搶險救災、地質(zhì)氣象探測、海洋監(jiān)測、飛行教學、旅游觀光等方面的飛行活動。通用航空飛行器包含了小型飛機、熱氣球、飛艇、滑翔機、直升機等多種飛行器， 其中占有率最高的是小型飛機， 其顯著特征為： 最大起飛重量一般為5t以內(nèi)、飛行高度600m以下、飛行速度400km/h之內(nèi)。

以小型飛機為標志的通航飛行器設計體現(xiàn)了如下特點： 經(jīng)濟性設計與制造、高可靠與高技術成熟度。在大型商業(yè)飛機的設計不斷追求最先進技術應用的今天通航飛機的飛行器平臺也逐漸向數(shù)字化、智能化、高可靠的方向邁進。目前， 其機載關鍵設備之一--電源系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的常規(guī)配電技術形式，即以機械電磁式開關為核心、離散信號控制的配電結構。這種設計最大的不足在于可靠性、智能化的技術瓶頸。進入年后基于固態(tài)開關技術的智能配電系統(tǒng)已成為先進多電全電飛機的技術發(fā)展趨勢之一其顯著優(yōu)勢在于可有效提高系統(tǒng)可靠性倍以上，而先進測試控制技術、BIT、容錯余度設計等技術的應用可將機載電氣系統(tǒng)提升至一個獨立的、智能的先進系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種通航飛機機載配電系統(tǒng)；本發(fā)明具有高可靠性、有效性和可擴展的特點。

為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。

本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)，包括航電設備、動力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、電源模塊、和機載用電設備；其結構要點是：所述航電設備、動力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)通過CAN總線連接有通信模塊，所述通信模塊連接CPU模塊，與所述CPU模塊相連有數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅動控制模塊，所述驅動控制模塊連接有接觸器模塊；所述FPGA模塊連接有擴展接口，所述擴展接口連接有SSPC器件，所述SSPC器件與機載用電設備相連；所述電源模塊為通信模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅動控制模塊、接觸器模塊、擴展接口、SSPC器件提供電能。

另外，所述CPU模塊采用DSP信號處理器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述SSPC器件為固態(tài)開關。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊由運放轉換電路、HX10-P霍爾傳感器、模數(shù)轉換芯片AD7865組成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述驅動控制模塊由ULN2003芯片電路、不間斷電路、濾波電路組成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述通信模塊由CAN總線通信芯片SJA100T和RS422總線通信芯片MAXIM3160構成。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述電源模塊由XZR05S/24S05、TPS70445、TPS75733、TPS76801組成。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明提供的一種通航飛機機載配電系統(tǒng)，針對典型小型飛機的配電系統(tǒng)結構，采用DSP+FPGA+SSPC的核心結構，以及CAN總線和RS422總線通信接口；具有通用性、可擴展的自動配電系統(tǒng)方案， 其特點和性能指標為：集中式配電、主配電裝置在機艙內(nèi)，具有可擴展配電通道的適用于通航飛行器的機載自動配電系統(tǒng)方案并通過原理樣機試驗驗證了系統(tǒng)設計的有效性；本發(fā)明體現(xiàn)了高可靠固態(tài)器件、自主配電控制和余度配電等技術特征具有高可靠性、可擴展的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的結構連接框圖。

圖2是本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的具體配電結構圖。

圖3是本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的電源模塊組成結構圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的結構連接框圖。圖中，包括航電設備、動力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、電源模塊、和機載用電設備；其結構要點是：所述航電設備、動力系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)通過CAN總線連接有通信模塊，所述通信模塊連接CPU模塊，與所述CPU模塊相連有數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅動控制模塊，所述驅動控制模塊連接有接觸器模塊；所述FPGA模塊連接有擴展接口，所述擴展接口連接有SSPC器件，所述SSPC器件與機載用電設備相連；所述電源模塊為通信模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)監(jiān)控模塊、FPGA模塊、驅動控制模塊、接觸器模塊、擴展接口、SSPC器件提供電能。

另外，所述CPU模塊采用DSP信號處理器TMS320F2812，具有高速響應、優(yōu)化電路和高效I/O控制優(yōu)點。

所述SSPC器件為固態(tài)開關；固態(tài)開關用于接通或斷開電路實現(xiàn)電路保護和接收前級計算機的控制信號并報告其工作狀態(tài)信號，它能快速接通和斷幵電路而不產(chǎn)生電弧，沒有活動部件且不產(chǎn)生機械磨損不存在機械電磁式繼電器常見的粘連、應力老化、多余物等故障，具有故障率低、可靠性高、驅動功率小、微秒級開關速度等優(yōu)點，特別適合于航空電氣系統(tǒng)。

如圖2所示，為本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的具體配電結構圖；圖中，包括發(fā)動機，與發(fā)動機相連的交流發(fā)電機，與交流發(fā)電機相連的整流控制器；還包括應急電源（蓄電池）、不間斷電路；所述發(fā)電機的匯流條與主匯流條連接到機電設備上，依靠不得應急電源可以瞬間無縫切人主匯流條中間斷電路中多個節(jié)壓降的電壓平衡抑制效應，使得應急電源可以瞬間無縫切人主匯流條中。本發(fā)明配電結構采用二級匯流條結構該種結構適當更改可有效適應機載單發(fā)或雙發(fā)電機結構， 也可適應集散式配電結構。

所述數(shù)據(jù)采集模塊由運放轉換電路、HX10-P霍爾傳感器、模數(shù)轉換芯片AD7865組成；通過采集和調(diào)理的信號量通過I/O數(shù)據(jù)線傳送給DSP器件處理，該模塊根據(jù)模塊的控制指令采集機載電源系的相關信號并傳送到模塊進行故障診斷和理。

所述驅動控制模塊由ULN2003芯片電路、不間斷電路、濾波電路組成；主要用于驅動大功率接觸器等開關器件， 來完成對匯流條等大功率用電負載的配電控制。

所述通信模塊由CAN總線通信芯片SJA100T和RS422總線通信芯片MAXIM3160構成；其實現(xiàn)的功能： ① 通過總線實現(xiàn)機載航電系統(tǒng)或設備間的數(shù)據(jù)交互， 接收上位機的控制指令， 發(fā)送圖主程序流程圖機載電源系統(tǒng)相關狀態(tài)信息② 通過總線完成與固態(tài)功率控制器（ 的通信接收發(fā)送的各種負載狀態(tài)信息， 向發(fā)送配電指令。

如圖3所示，為本發(fā)明一種通航飛機機載配電系統(tǒng)的電源模塊組成結構圖。圖中，所述電源模塊由XZR05S/24S05、TPS70445、TPS75733、TPS76801組成，所述XZR05S/24S05的輸出端分別與TPS70445、TPS75733、TPS76801連接，所述TPS70445的輸出端連接FPGA、所述TPS75733的輸出端連接DSP、所述TPS76801的輸出端連接DSP。

可以理解的是，以上關于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。