固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用淺談

王俊斌 彭金鐘

【摘要】? ? 現代飛機經過了多年的發展，飛機的各個系統都獲得了巨大的進步，其中飛機試驗機的測試參數和相關的傳感裝置也都發生了翻天覆地的轉變，尤其是相應的參數采集記錄的增加，導致傳統的配電系統設計已經不能滿足當前飛機電氣系統正常需求。以往配電系統饋電線路密集、電網重量大等問題都是亟需解決的問題。因此，相關人員必須加大對固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用研究，通過先進的控制技術，提升飛機中的配電系統，提升其可視化程度和綜合性能。本文的主要內容就是對固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用淺談，希望能夠為飛機電氣系統的發展提供一定的參考。

【關鍵詞】? ? 分布式智配電? ? 固態功率控制器? ? 改裝應用

一、引言

現代飛機經過多年的發展已經集合了多種先進的科學技術，其中配電系統是現代飛機運行系統中的關鍵部分，通過配電系統能夠完成對電力的生產、控制以及分配等工作，其中包括電源系統和配電系統兩大工作系統。當前使用最廣泛的試驗機改裝配電系統方式是通過熔斷器或者斷路器完成配電線路的短路和過載保護。通過這種配電方式能夠提升整個系統的熱保護性能，并且點饋線需要從配電中心按照星型輻射的方式同飛機中所有負載相連接，最終就會造成飛機電氣系統存在著電饋線密集，并且相應的電網重量居高不下等問題。經過對電飛機的不斷研究，在進行飛機試驗的過程中，需要獲取更多的試驗機采集記錄，并且無論是數量，還是種類都在不斷增加的傳感器等設備分布安裝在飛機上，這就導致傳統的配電技術已經不能滿足當前的飛機設計。因此，必須要研究出一種新的配電技術，即基于固態功率控制器的分布式配電技術。通過這種新型的配電技術能夠完成對配電信息的實時檢測，并且具有更通暢的網絡通信功能，有著負載就近取點和自動控制管理的特點，對飛機加改裝設備和各種先進的傳感裝置提供了穩定的供電系統。

二、對分布式配電系統的簡要分析

通常情況下，分布式配電系統包括三級結構，第一級結構為飛機中的主電源系統和顯控系統，第二級結構為負載管理系統，第三級結構是固態配電系統和大功率用電設備配電系統，這三個級別的系統能夠借助總線實現互通連接，三級系統缺一不可。

三、固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用分析

本文以某飛機的分布式配電系統為例，對固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用進行簡要分析。其中該飛機的大功率用電設備使用的是繼電器、接觸器控制，下功率設備選擇了固態功率控制器進行控制。固態功率控制器的運行電壓為DC（28±4）伏，額定工作電流低于5安培，開關時間屬于毫秒級。本配電系統中的固態功率控制器的模型設計圖1。

對本系統進行分析，其中固態功率控制器設計是由邏輯控制、驅動電路以及電流采集等模塊構成的。1、對邏輯控制模塊的分析。本系統的邏輯控制模塊是由DSP和CPLD共同組合設計的，其中通過DSP完成對外界指令信號的接收和控制，并且借助信號控制裝置完成對開關運轉的控制，同時需要將固態功率控制器的運行狀態和跳閘信息傳輸給中央計算機;DSP需要對數據做出處理，并完成算法的實現。2、對采集電路的簡要分析。通過采集電路系統可以完成對負載電路中電流值的識別與判定。將采樣電阻安裝在開關管和機載測試裝置中，電阻的選擇通常為具有較大電流承受范圍的電阻絲，通過此類電阻絲可以放置由于電路系統中較大的電流損壞各種器件。阻值的選擇標準為：將額定電流限制到N%并通過電阻絲時，在電阻的兩端的電壓應該為NmV。采集電路對電阻上的電壓信息進行收集，并將電壓信息轉換為電流信號，借助差分放大裝置使轉換的電流信號進行放大，最終調整到DSP的輸入量程范圍中。3、對隔離電路的簡要分析。光電隔離電路中通過光耦合裝置接收負載管理中心發出各種控制信息和輸出的狀態信號，這種控制方式能夠最大限度防止輸入端對輸出端產生的干擾影響，一方面減少了整個系統的噪聲危害，另一方面也控制了接地回路產生的干擾問題。

總結語：以往配電系統饋電線路密集、電網重量大等問題都是亟需解決的問題。因此，相關人員必須加大對固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用研究。本文從當前飛機電氣改裝的實際需求為角度，闡述了分布式智能配電系統的基本系統結構，并簡要探討了固態功率控制器在飛機電氣改裝中的應用研究，希望能夠對飛機電氣配電系統的未來發展提供一定的參考。

參? 考? 文? 獻

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