[发明专利]一种新型28V军用固态功率继电器

说明书

本发明公开了一种新型28V军用固态功率继电器，包括瞬态抑制模块、储能模块、电压回滞模块、快速开关模块、微型隔离驱动模块和双向功率模块组成，其中瞬态抑制模块与控制信号连接；储能模块瞬态抑制模块连接；控制输入及电压回滞模块，与储能模块连接，用于控制输入以及实现预设的电压回滞区间；快速开关模块，用于开启或关断对后级电路的输出；微型隔离驱动模块，与快速开关模块的输出端连接，用于驱动双向功率模块；双向功率模块，输入端与微型隔离驱动模块的输出端连接，输出端作为功率继电器的输入/输出端。本发明避免功率器件开通/关断临界状态的发生；在转电过程中维持50ms以上不断电；电压回滞区域保证了电压开通/关断特性。

技术领域

本发明涉及航空机载电子设备技术领域，尤其涉及军用固态功率继电器，具体的说，是一种新型28V军用固态功率继电器。

背景技术

现有技术中，民用固态功率继电器通常采用是以小的控制信号隔离控制220V交流市电进行开关，而直升机上直流电源为28V，无法直接沿用。部分厂家在民用固态功率继电器基础上，通过更换驱动电路和功率开关，以简单适应军用直升机上开关控制直流28V的需求，如附图1所示，民用固态功率继电器基础上该改进的军用固态继电器只具备基本的开通/关断能力，无法在用电环境复杂的直升机上直接可靠使用，存在如下问题：1)当控制电压下降至功率开关的驱动临界点时，功率开关处于开通/关断临界状态，此时功率开关带负载时会急剧发热甚至烧毁；2)当直升机在进行转电工作时，控制端无法维持转电过程，导致被控负载异常掉电；3)直升机用电系统存在80V电压浪涌，控制端无法在此电压浪涌条件下可靠工作甚至烧毁；4)控制端电压在开通/关断电压为一个电压点，在临界点上会导致功率开关来回接通/关断，损害用电设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型28V军用固态功率继电器，用于解决现有技术中民用固态功率继电器基础上改进的军用固态继电器只具备基本的开通/关断能力，无法在用电环境复杂的直升机上直接可靠使用的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种新型28V军用固态功率继电器，包括瞬态抑制模块、储能模块、电压回滞模块、快速开关模块、微型隔离驱动模块和双向功率模块组成，其中：

瞬态抑制模块，与控制信号连接，用于在控制信号存在高压时，进行电压抑制和电流限制；

储能模块，与所述瞬态抑制模块连接，用于进行电压储能或放电；

控制输入及电压回滞模块，与所述储能模块连接，用于控制输入以及实现预设的电压回滞区间；

快速开关模块，用于根据电压回滞模块的输出信号开启或关断对后级电路的输出；

微型隔离驱动模块，与所述快速开关模块的输出端连接，用于驱动双向功率模块；

双向功率模块，其输入端与所述微型隔离驱动模块的输出端连接，其输出端作为功率继电器的输入/输出端。

本发明在控制输入及电压回滞模块前端设置瞬态抑制模块和储能模块，瞬态抑制模块在输入存在高压情况下，进行电压抑制和电流限流，放置后级电路损坏；储能模块在输入端有电时进行电压储能，在输入端无电时，对后级电路进行供电。瞬态抑制模块和储能模块在抑制电压浪涌的同时，在转电过程中将控制输入及电压回滞模块维持50ms以上不断电，满足军用用电设备电源特性的需求。控制输入及电压回滞模块在降低整体功耗的同时，电压回滞区间保证了电压开通/关断特性，以及防止直升机上电源微小波动造成固态功率继电器的误动作。快速开关模块使得只存在开启和关断两种状态，没有电压缓慢上升或下降的过程，保护了后级电路；微型隔离驱动模块驱动双向功率模块，采用双向功率模块使功率端接线无极性要求。

所述瞬态抑制模块包括电阻R61和二极管D31，电阻R61的第一端连接所述控制信号，电阻R61的第二端与二极管D31的第一端连接，二极管D31的第二端接地；电阻R61的第二端与所述储能模块的输入端连接。