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· 26 · 新技 术与 新仪 器 2005 年第 25 卷 第 4 期 飞机配电系统中交流模拟固态功率控制器设计 林 文 ， 牛 云 ， 谢 拴 勤 ， 张 宏 鹏 ( 西 北 工 业 大 学 自 动 化 学 院 ， 陕 西 西 安 7 100 72 ) 摘 要 ： 主 要 介 绍 了一 种 交 流 模 拟 固 态 功 率 控 制 器 ( S S P C ) 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 S S P C 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 。 关 键 词 ： 固 态 功 率 控 制 器 ； 配 电 系 统 ； A T 89C 2O51 中 图 分 类 号 ： V 242． 43 文 献 标 识 码 ： B 文 章 编 号 ： 10 02— 6 06 1( 200 5) 04— 0026— 0 2 D e sig n o f S im u la ti v e A C — S S P C in A ir pl a ne P ow e r S y st e m L I N W e i ， N IU Yu n ， X I E S h u a n - q i n ，Z H A N G H o n g — p e n g ( C oll eg e of A ut omatic C on t rol ，N ort hwest ern P oly t ec hnical U n iv ers ity ，X i’an 710072 ，C hina ) A b s t r a c t ：A s i m u l a t i v e a l t er n a t i n g c u r re n t s o l id — s ta t e p o w e r c o n t r o l l e r i s p r e s en t ed ．T h e k ey c o m p o n en t is m i c r o c o n t r o l l er w h ic h is w i d e l y a p p l ie d to t h e e m b ed d e d s y s t em ． T h e l o a d c o n t r o l l a n d th e c o l l ec t i n g s ig n a l s a r e a l l p r e s e n te d i n d et a i l ． K ey w o r d s ： S S P C ； p o w e r s y s te m ； A T 8 9C 2 0 5 1 0 引 言 随 着 机 载 电气 设 备 (如 自动 驾 驶 仪 、 雷 达 、 电磁 干 扰 、 红 外 设 备等 ) 的 大 幅度增 加 ， 使得 供 电系 统 容 量 迅 速增 长 ， 同时 对 电源质 量 和可靠性 有 了更 高 的要求 。 为 了适 应 新 的发展 需 要 ， 研 究 新 型 的配 电系 统 已经 是 当 务之 急 。而在 调试 整 个飞 机 配 电系统 从 上到 下 的逻 辑 时 ， 又 不得 不 加 挂 负 载 以检 测 系 统 的 功 能 和性 能 。因 此 ， 基 于 系 统 要 求 对 负 载 实 现 控 制 而 设 计 此 模 拟 的 S S P C ( S ol id — S tate P o w er C on trollers ) 。 l国外 SSPC 的介绍与分析 SSPC 是 一 种 “ 无 触 点 ”开 关 ， 采 用 电 力 M 0 SF E T 作 为软 开关 ， 它 取代 了 常规 配 电系 统 中的继 电器 、 断路 器 等器 件 ， 具 有 响应 快 、 电磁 干扰 小 、 可 靠性 高 、 寿命 长 以及 便 于计算 机 远程 控制 等优 点 。 根 据美 国 DDC 公 司提 供 的 SSPC 的 资料要 求设 计 的模 拟 115 V 单 、 三相 交流 SSP C 应实 现 的基本 功 能 ： 1 ) 兼 容 的 T T L ／ CMOS 外 部 输 人 能对 SSP C 进 行 通断 控制 ： 逻 辑 高则导 通 负载 ， 逻 辑低 则 断开 负 载 。响 收 稿 日期 ： 2004— 12— 06 ； 收修 改稿 日期 ： 2005— 01— 11 作者简介 ： 林 文 ( 1981一 ) ， 男 ， 江西 于 都人 ， 硕 士研 究生 ， 研 究方 向为计算机测控技术 。 应 上位 机给 SSPC 发送 的命 令信 号 ， 从 而 控制 负载 的通 断 。 2) 能 对 负 载状 态 及 时 反馈 ， 当 负 载 电 流过 小 或 过 大都 能反 馈不 同的状 态给 上位 机 。 3)对 于过 载情 况 下能及 时 自行 切 断负载 电流 。 4 )结 合上 位机 的控 制信 号 ， 加上 SSPC 自身的 两个 反馈 信 号 ， 能 组 合八 种 状 态 ， 利 用 这 八 种 状 态 ， 上 位 机 能及 时 准确 地 了解 负 载 当前 的状 态 和 SSPC 自身 的状 态 。 表 1 SSPC 状 态表 控 制 信号 状 态 状 态1 状态 2 状态描述 1 2 L L L L L H SS PC 故障或与地短路 负载“通 ” ， SSPC 故障 3 L H L 负载“ 断” ， SSPC 正常工作 SSP C 故 障 或 输 出 状 态 2 与 偏 置 电 4 L H H 压 短 路 SSPC 故 障或输 出状态与地短路 负载“通 ” ． SSPC 正常 负载“断 ” ， SSPC 跳闸 ， 负载电路小于 5 5 6 7 8 H H H H I L H H L H L H SSP C 额定 电流 注 ： 1、 输 出状 态 1 为逻辑低 ， 表 明负载 电流 大于SS PC 额定 电流 的 5 ； 2 、 输 出状 态 2 为逻辑 高， 表明 SSPC 开关处于导通状态 维普资讯 http://www.cqvip.com