目前,航天飞行器正朝着多电化和全电化的趋势发展,其机载设备的数量随之增多,整个飞行器的功率等级也不断提升,这对飞机配电系统性能提出了更高的要求。而固态配电方式因其重量轻、体积小、自动化程度高等优势正逐渐取代传统的常规与遥控配电方式。固态功率控制器(Solid State Power Controller,简称SSPC)是固态配电系统的关键元器件,对其分析、设计及实现方法进行研究具有重要实际意义。本文对SSPC的动态开关过程进行研究,建立其电学行为模型,基于热学仿真及理论计算对开关过程功率损耗进行分析,在此基础上完成SSPC的软硬件设计与功能实验测试。主要工作如下:首先,基于行为模型研究SSPC的动态开关过程。依据SSPC的原理结构,基于Saber软件建立SSPC动态开关过程的电学行为模型,从理论和仿真两个角度分析其带阻性、容性以及感性负载时开关过程中的参数变化,研究浪涌电流与瞬态电压对SSPC带载能力的影响,从而得到合理的设计参数,为后续SSPC的设计与实现奠定基础。另外,基于PSIM建立完整的数字仿真模型,可为大型配电系统的集成仿真提供依据。其次,为避免浪涌电流引起过温失效,对SSPC功率开关管稳态过程及开通过程的损耗进行分析。基于Saber软件建立功率开关管的稳态热路模型以及开通过程中的瞬态热路模型,仿真得到功率开关管的结温,并与热路理论计算结果进行对比验证,保证其在合理温升范围内。另外,应用ANSYS有限元分析软件对功率开关管进行瞬态与稳态热分析,进一步验证热路分析结果。最后,在电热仿真的基础上,基于FPGA对直流28V、2A的SSPC进行软硬件设计,应用C#编写人机交互界面。通过实验测试SSPC的反时限过流保护曲线、开关指令控制、负载状态监测等功能模块,调试开通时间,以保证SSPC有足够的带载能力。本研究对国内SSPC的智能化发展具有一定的理论意义与工程价值,其电热仿真方法可推广应用到更大功率、更多通道SSPC的分析与设计中。