【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種功率元件設計，特別涉及一種8通道固態功率控制器及其控制方法。
技術介紹
1、固態功率控制器(sspc)是由半導體器件構成的智能開關裝置，憑借其更快的故障保護速度、獨有的短路限流能力和智能可恢復等特點正逐步取代常規熔斷器和斷路器，在飛機、車輛、船舶得到了廣泛的應用。現有的sspc多為單通道，僅能控制一路負載，功率密度不高。少數多通道的sspc采用mosffet作為開關器件，采用復雜的故障檢測電路，致使多通道sspc功率密度低，額定電流小(20a以內)。因電容負載啟動電流與短路電流特性相似，現有的sspc為區分短路和容性負載啟動，通常設置最大容性負載，限制了應用范圍。
技術實現思路
1、針對上述現有固態功率控制器問題，提出了一種8通道固態功率控制器及其控制方法，為集成式、大功率、支撐大容性負載的多通道固態功率控制器，使用集短路限流保護、過溫保護、靜電保護、功率開關于一體的智能功率高邊開關和一體化導電、散熱結構，采用脈沖開通控制方法，實現固態功率控制器40a額定輸出、8通道負載控制以及支持大容性負載控制。
2、本專利技術的技術方案為：一種8通道固態功率控制器，包括匯流排v+、8個獨立支路功率單元、電壓電流調理電路、arm控制電路、輸出io調理電路和can接口電路；
3、所述匯流排v+，用于匯入的直流電，與8條獨立支路功率單元實現電連接；每個支路功率單元包括智能功率高邊開關、電壓檢測單元和輸出端子，將匯流排v+匯入的直流電分配至8條負載支路；>
4、其中智能功率高邊開關集成大電流mos開關管、電流檢測電路和對mos開關管正常工作的保護檢測電路，接收輸出io調理電路輸出的控制信號開或關斷mos開關管，打開或關閉對應負載支路供電，電流檢測電路采集輸出供電電流值送至電壓電流調理電路；電壓檢測單元采集輸出端的電壓值送至電壓電流調理電路；
5、所述的電壓電流調理電路將8個獨立支路的輸出電壓信號和輸出電流信號調理成0-5v范圍的電壓信號送入arm控制電路；
6、所述輸出io調理電路將arm控制電路發出的控制信號經過光耦隔離，形成控制信號cm至智能功率高邊開關；
7、所述can接口電路接收上位機的控制信息至arm控制電路，同時將各支路的運行狀態、支路電流、電壓和故障信息發送給上位機。
8、優選的，所述匯流排v+的一端設置安裝通孔，作為輸入電連接接口；表面鍍錫作為智能功率高邊開關電連接焊接點；所述的匯流排v+材質為鍍錫銅排，根據總電流及智能功率高邊開關的發熱量選型銅排的規格，通過絕緣導熱墊與機殼接觸。
9、優選的，所述智能功率高邊開關為to-247-5l封裝，背部焊接散熱金屬面同為輸入電連接引腳vbb，所述的智能功率高邊開關的焊接散熱金屬面vbb引腳焊接在匯流排上。
10、優選的，所述保護檢測電路包括過載保護、短路限流、過溫保護、過壓保護和esd靜電保護電路，集成封裝在智能功率高邊開關中。
11、優選的，所述電壓檢測單元采用隔離運放電壓采集電路，實現控制電路與功率電路隔離，抑制電磁干擾。
12、一種8通道固態功率控制器的控制方法，對所述的8通道固態功率控制器進行控制，具體包括如下步驟：
13、1)can通訊接收上位機發送的各支路開機或關機指令，若為關機指令，將對應支路的控制信號cm至低電平，關閉相應支路；若為開機指令，執行步驟2)；若無開機和關機指令，執行步驟3)；
14、2)給對應支路發出50％占空比、1000hz頻率高頻開通信號，持續10ms后置恒定高電平的開機指令cm，然后執行步驟3)；
15、3)采樣各支路的輸出電壓和輸出電流，對各支路過壓、過載、短路等故障進行算法判斷。若發生相應故障，進行故障報警并關斷相應支路，然后執行步驟4)；若無相應故障，執行步驟4)；
16、4)can通訊上報各支路電壓、電流、運行及故障狀態。
17、進一步，所述支路功率單元支持對容性負載控制供電。
18、本專利技術的有益效果在于：本專利技術8通道固態功率控制器及其控制方法，使用集mos開關管，電流檢測及短路限流保護、過溫保護、靜電保護等保護于一體的智能功率高邊開關，采用一體化導電、散熱的匯流排，使用脈沖開通控制方法，實現大容性8通道負載控制，具有低成本、高集成度、可靠性的優點，有較好的應用前景。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種8通道固態功率控制器，其特征在于，包括匯流排V+、8個獨立支路功率單元、電壓電流調理電路、ARM控制電路、輸出IO調理電路和CAN接口電路；所述匯流排V+，用于匯入的直流電，與8條獨立支路功率單元實現電連接；
2.根據權利要求1所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述匯流排V+的一端設置安裝通孔，作為輸入電連接接口；表面鍍錫作為智能功率高邊開關電連接焊接點；所述的匯流排V+材質為鍍錫銅排，根據總電流及智能功率高邊開關的發熱量選型銅排的規格，通過絕緣導熱墊與機殼接觸。
3.根據權利要求2所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述智能功率高邊開關為TO-247-5L封裝，背部焊接散熱金屬面同為輸入電連接引腳VBB，所述的智能功率高邊開關的焊接散熱金屬面VBB引腳焊接在匯流排上。
4.根據權利要求3所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述保護檢測電路包括過載保護、短路限流、過溫保護、過壓保護和ESD靜電保護電路，集成封裝在智能功率高邊開關中。
5.根據權利要求1所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述電壓檢測單元采用隔離運放
6.一種8通道固態功率控制器的控制方法，對權利要求1至5所述的任意一項8通道固態功率控制器進行控制，其特征在于，具體包括如下步驟：
7.根據權利要求6所述8通道固態功率控制器的控制方法，其特征在于，所述支路功率單元支持對容性負載控制供電。
...【技術特征摘要】
1.一種8通道固態功率控制器，其特征在于，包括匯流排v+、8個獨立支路功率單元、電壓電流調理電路、arm控制電路、輸出io調理電路和can接口電路；所述匯流排v+，用于匯入的直流電，與8條獨立支路功率單元實現電連接；
2.根據權利要求1所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述匯流排v+的一端設置安裝通孔，作為輸入電連接接口；表面鍍錫作為智能功率高邊開關電連接焊接點；所述的匯流排v+材質為鍍錫銅排，根據總電流及智能功率高邊開關的發熱量選型銅排的規格，通過絕緣導熱墊與機殼接觸。
3.根據權利要求2所述8通道固態功率控制器，其特征在于，所述智能功率高邊開關為to-247-5l封裝，背部焊接散熱金屬面同為輸入電連接引腳vbb，所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張艷軍，楊晟飛，許飛明，房玲，何必，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七〇四研究所，
類型：發明
國別省市：
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