[发明专利]机上28VDC配电控制用固态功率控制器及应用结构

说明书

本发明公开机上28VDC配电控制用固态功率控制器及应用结构，包含有，由复数个GaN功率MOS管并联阵列而成的功率通道单元。本发明还公开机上28VDC配电控制用固态功率控制器的应用结构，包含有，两个28VDC汇流条；一个固态功率控制器，所述固态功率控制器中所述底部铝层与其中一个28VDC汇流条相接，所述固态功率控制器中所述外部铜层与另一个28VDC汇流条相接。本发明的有益效果在于：在功率密度方面，整个SSPC的体积与传统80A接触器相当，但通流量达到350A，等效的将功率密度提高3.5倍。

技术领域

本发明涉及机上配电领域，特别地是，机上28VDC配电控制用固态功率控制器及应用结构。

背景技术

固态功率控制器（Solid State Power Controller，SSPC）从外部总线接收控制命令，经解算后发出功率MOS管的驱动信号，给相应的负载通道配电。在异常情况下（如发生过载或短路的情况下），固态功率控制器会将功率MOS管的驱动信号拉低，断开负载回路，对飞机配电网实施保护。与此同时，固态功率控制器还会采集负载通道的状态，将电压、电流、通道开通关断状态等信息，通过微处理器发送到外部总线上。

固态功率控制器由于其无触点、无电弧、可靠性高等特点，在现代飞机，如A380、B787等典型民用飞机上得到了广泛的应用。

虽然固态功率控制器已经有了数十年的应用历史，但目前的应用仍然停留在小电流规格。目前在民用飞机上，固态功率控制器的最大额定电流仅为50A。固态功率控制器在大功率场合的应用受到体积、散热等方面的限制，相对于传统的开关器件，如接触器，目前的大电流SSPC设计无法在功率密度方面达到电子接触器（Electronic Load ControlContactor, ELCC）的同等水平。

请参见图1，受制于大电流的影响，传统的联结两个机上28VDC汇流条采用的仍然是接触器，而未选用固态功率控制器。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有的固态功率控制器停留在小电流规格的困境，而提供一种新型的固态功率控制器，并且将其应用在机上28VDC的配电控制。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：机上28VDC配电控制用固态功率控制器，包含有，

由复数个GaN功率MOS管并联阵列而成的功率通道单元。

作为机上28VDC配电控制用固态功率控制器的优选方案，所述复数个GaN功率MOS管均布置于同一个平面上。

作为机上28VDC配电控制用固态功率控制器的优选方案，还包含有，

PCB板本体；

数字控制回路单元；以及，

通讯连接器单元；

所述数字控制回路单元根据来自所述通讯连接器单元的外部控制信号向所述功率通道单元输出对应的开关驱动信号，以控制所述功率通道单元工作。

作为机上28VDC配电控制用固态功率控制器的优选方案，所述PCB板本体具有由上向下依次布置的顶部表层、中间铜层、半固化片层及底部铝层，所述底部铝层作为功率输入；

所述顶部表层分为表层前部及表层后部；

所述表层前部上布置有所述功率通道单元、所述数字控制回路单元及所述通讯连接器单元；

所述表层后部上布置有外部铜层，所述外部铜层作为功率输出；

所述PCB板本体上于所述外部铜层与所述中间铜层间形成有第一过孔，以实现所述外部铜层与所述中间铜层的电连接；

所述GaN功率MOS管具有输入端、输出端及控制端；