[发明专利]一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路

说明书

技术领域

本发明涉及飞机配电领域，特别是一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路。

背景技术

飞机直流配电系统中，以直流固态功率控制器为代表的固态配电技术在逐步发展，由于在直流固态功率控制器的工作环境中过流情况是不可避免的，过流包括过载和短路，而短路相对于过载危害要大。一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路中的过流是指过流中的短路情况，因为短路的破坏性比较大，所以短路通常由硬件来实现，以便能够立即保护。我们知道三极管属于电流控制型元件请参见图1所示电路，当基极电流ib为0时，三极管集电极电流ic为0，三极管截止，相当于开关断开；当基极电流ib的增大，不能使集电极电流ic继续增大时，三极管就进入了饱和状态，一般判断饱和状态的准则是ib*β>ic，三极管进入饱和状态后，三极管的集电极c跟发射极e之间的压差很小，相当于开关闭合。利用三级管的开关特性将三极管的集电极与功率MOSFET的栅极接在一起，在三极管在饱和状态时，可立即将功率MOSFET的栅极电压拉低，将功率MOSFET输入电流限制在设定的范围内，同时与DSP控制相配合将功率MOSFET关断。

申请人经过实践发现，利用三极管的开关特性组成的过流保护电路应用到直流固态功率控制器中，可有效的实现直流固态功率控制器的过流关断功能。

发明内容

本发明的目的是解决机载直流配电设备电路过流的问题，提供的一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路，用于飞机直流配电设备的过流保护工作，包含有，

三极管过流保护电路；以及，

电流控制关断电路，具有功率MOSFET；

若输入电流信号的电流大小超过过流保护设定值的情况下，由所述三极管过流保护电路立即将此输入电流信号限制在设定值的范围内并由所述电流控制关断电路将功率MOSFET关断。

作为一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路的优选方案，所述电流控制关断电路包含有栅极驱动电路、第一电阻、第一功率MOSFET、A/D转换电路、DSP控制电路及第二电压端，所述三极管过流保护电路包含有第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及第一三极管，其中，所述栅极驱动电路的驱动电压端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一功率MOSFET的栅极端及所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第二电阻的第一端及所述第三电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端及所述第一功率MOSFET的源极端连接，所述第五电阻的第二端与所述第四电阻的第二端连接，所述第一三极管的发射极、所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第一端均与第一接地端，所述第一功率MOSFET的漏极端与所述第二电压端连接，又，所述A/D转换电路的电压检测端分别与所述第五电阻的第一端及第二端连接，所述A/D转换电路用以感测所述第五电阻的电压值，所述A/D转换电路的信号输出端与所述DSP控制电路的信号输入端连接，所述DSP控制电路的信号输出端与所述栅极驱动电路的信号输入端连接。

作为一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路的优选方案，所述第三电阻的阻值远大于所述第二电阻的阻值及所述第四电阻的阻值。

作为一种用于直流固态功率控制器的过流关断电路的优选方案，所述第五电阻采样电阻采用高功率超合金低阻值贴片电阻，所述第二接地端与第二电压端相对应，所述第二接地端与第一接地端是不同的接地端。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：1.三极管过流保护电路响应速度快，能够有效的实现直流固态功率控制器的过流保护功能。2.在直流固态功率控制器正常工作状态下，三极管过流保护电路处于截止状态，漏电流很小，降低电路损耗。

附图说明

图1是三极管原理符号图。

图2是本发明的电路结构。

图3是图2中的三极管过流保护电路部分的电路结构图。

图4是图2中的电流控制关断电路部分的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。