交流固态功率控制器控制策略研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ares_sh
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固态功率控制器(SSPC)是由半导体器件构成的智能开关装置,用于接通断开电路,实现电路保护以及和前级计算机通信,是先进飞机电气负载管理中心(ELMC)的重要组成部分。固态功率控制器按供电电源性质分为交流固态功率控制器和直流固态功率控制器,本文的研究对象是交流固态功率控制器。  本文选用双MOSFET反向串联结构作为交流固态功率控制器的主功率开关,重点对这一结构的控制策略进行了研究。从适用变频、抑制du/dt,di/dt、减小电磁辐射、简化“过零检测”电路设计等角度考虑设计实现了按一定次序“零电压开通、零电流关断”的控制策略,具体包括:“过零检测”电路、逻辑电路、驱动电路、主功率电路。从实现三相交流负载同步通断的角度设计实现了“慢开通、慢关断”的控制策略,在对恒流源和RC网路两种驱动方式对比研究的基础上,重点设计了基于RC网络的“慢开通、慢关断”的驱动电路。并对按一定次序“零电压开通、零电流关断”和“慢开通、慢关断”两种控制策略进行了仿真分析和实验验证。  短路保护是交流固态功率控制器的一项必要功能,保证发生短路故障时能够迅速切断电路,保护负载及固态功率控制器本身,课题设计实现的“降栅压”短路保护,具有迅速切断故障、限流、易于级联配合等优点。  最后,对交流固态功率控制器的一项新功能:电弧故障保护进行了初步探讨研究,介绍电弧基本概念和分类,并根据航空电气交流系统的特点,分析和总结了航空配电系统中交流故障电弧检测算法的难点,设计了一个交流电弧故障检测的方案,给出了原理框图。
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