专利名称：限流的直流电力控制器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及直流电力控制器，更具体地说，涉及限流的直流电力控制器。
用于先进的航空航天器的高压直流电力系统，为了保护其电源，负载和线路，需要有限流电力控制器。在短路期间，一个电力控制器的开关元件被加上了全线电压，同时其电流又须限止到一个安全值上。适用于例如直流28伏这样低压系统的线路技术对高达150或200伏的这样高直流电压已不符合要求。在高电平时，晶体管的安全工作区域的诸特性曲线是受到严格限止的。一个能承受一伏直流电压的正向管压降并能连续通过150安培直流的大功率晶体管，以同样的电流只允许承受150的直流电压达100微秒。根据这一工作准则，必须实行快而准确的限流控制以防止开关元件遭受损坏。
先进的电力系统也要求具有可编程额定值的电力控制器以减少设备的成本，并能重新配置电气系统以执行不同的使命、满足对电源的限止以及在故障环境下工作。
本发明寻求提供一种用于较高直流电压系统的可编程电力控制器，这种控制器能实行快速准确的限流。按照本发明设计的电力控制器包括一个具有一个用于导通一对输出端之间电流的可控固态开关器件的输出电路级，和一个用于根据一个控制信号控制开关器件的驱动电路。一个可编程电流源用来根据一个命令信号产生一个基准信号。串接在线电压源和可编程电流源之间的电阻器产生一个正比于命令信号的基准电压信号。当电力控制器关闭时，基准电压被钳位在一个预定数值上。一个数值正比于流经电力控制器的第二电压信号与基准电压合在一起产生一个差信号。根据差信号产生由驱动电路所需的控制信号。
本发明的限流特性可与各种电流电力开关电路相比拟。可编程限流设定值可由各种类型的模拟或数字输入信号进行控制。输出级开关器件的上升和下降时间可由电路的时常数控制。这样，可以获得对过载的快速响应时间并限制输出级的电流突增。
图1为本发明的限流直流电力控制器的最佳实施例的电路图。
参考附图，按本发明构成的限流直流电力控制器包括一个具有由晶体管Q1组成的可控固态开关器件的输出电路级10，它用来导通在输出端12和14之间的电流，当与一个电力系统相连时，将线电源16与输出端之一相连接，并将负载18与另一输出端相连接。按照公知的技术设计的驱动电路20按照线22上产生的控制信号控制晶体管Q1的工作。当晶体管Q1导通时，负载电流经过旁路电阻R1，从而在线24和26上产生一个电压信号，电压信号的幅度正比于流经电力控制器的输出级的电流。由电阻R2，R3，R5和R6，电容C1，C2和C3，及二极管D1，D2和D3组成的电桥电路28，将线24和26上的电压信号与相应于限流设定值的基准信号复合，从而在电容C1的两端产生一个差信号。可编程电流源30与电阻R2相串联，以便在电阻R2两端出现响应于由可编程电流源30提供的常值电流的基准电压信号。电流源给出一个由从接地点32至高压线34之间耦合过来的信号，高压线上的电压例如可以是150伏或200伏直流。限流的设定值由模-数转换器U1在点35上产生的电压进行控制。加在输入线36上的数字指令信号在点35处被转换成0至10伏直流电压范围内的直流电压。设定值的直流信号又被送回到端38，以便使模拟-数字转换器能适当地工作。限流电路的其它元件，如电阻器R7，R8，R10，R11，R12和R13，电容器C4，放大器U2，以及晶体管Q2，用来产生一正比于流经R12的命令信号的恒值电流信号。该恒值电流信号ISP也通过电阻R2，从而将基准电压信号引到电阻R2的两端。应该认识到，控制接地点32也可在电力系统地37的同一电位上或在低于线34的其它电位上。
一个第一控制电源39用来在高压线34和负压供给总线40之间供给15伏的电位差。第二控制电源41用来提供15伏电源，该电源为限流电路30提供相对于控制地32的15伏电压。在工作时，由电阻R15，R16，R17，R18和R19，电容器C5，C6和C7，二极管D4和D5，放大器U3以及晶体管Q2组成的比较器电路42，根据出现在电容C1两端上的差信号在线22上产生一个控制信号。
在电桥电路中，通过将信号钳位在负电源电压上来限止出现在R2两端上的基准电压的幅度。这种限幅作用可防止当电流源30发生故障时的失控，以致使设定点电流ISP的额外增加。二极管D3的充电作用可限止加于电阻R2和R3上的电压，从而限止最大限流设定点。
电力控制器是通过给端点44加上一个高电平逻辑信号予以接通的。电力控制的接通激发了在光耦合器U4中的发光二极管，使其输出增大。在电阻R2两端的电压放电至编程好的基准电压的同时，电阻R5两端的偏压降到零。当电容C1放电至零时，放大器U3开始驱动输出晶体管Q1，从而将输出级接通。当晶体管Q1导通时，其驱动电流增加，直至到由分流电阻R1所敏感的电流与等于编程的电流设定值。负载电流然后维持在该值上直至在44端的信号被去掉时为止。如果负载电阻将负载电流限制在限流设定值以下，则在线22上的控制信号将一直增大，直至晶体管Q1饱和时为止。如果负载电阻突然减少，就象在发生故障或过载时那样，则负载电流将只增加至限流设定值。
如上讨论，在分流电阻R1两端所产生的电压与在电桥电路28中的电阻R2上产生的电压迭加在一起在电容C1两端产生一个差信号。该信号被送至放大器U3的输入端，从而产生在点45上产生一个误差信号。该误差信号由晶体管Q3进行电流放大，以便在线22上产生控制信号。放大器U3的增益通过电阻R15和R16以及电容C5进行控制，以保证它在线路的频带内稳定地工作。电容C7可加速晶体管在突然过载时的截止，以便限止电流的突增。
二极管D3和电阻R3将限流基准钳位到关闭状态时的固定电平上，从而提供了与编程限止电平无关的开关的接通和上升时间的控制。具体地说，电容C2用来控制基准电压从一个由电阻R2和R3的相对值决定的预选值至相应于基准设定点的幅度的变化的速率。光耦合器U4，二极管D2和电阻R4的组合用来将电阻R5上的偏压提高到高于电阻R2两端的编程基准电压。电阻R3，二极管D1和光耦合器U4一起用来当电力控制器接通时减少出现在电阻R2两端的电压。
通过将一低电平信号加至44端实行电力控制器的关闭。在44端上的低电平信号使U4的输出下降。流经二极管D2和电阻R4的电流使得电阻R2两端的电压超过电阻R2两端的基准电压。光耦合器U4也使通过二极管D1和电阻R3的基准电压降低而与编程的限流电平无关。因此，在关闭状态时，电容C1两端的差电压驱使放大器U3的输出到达高电平，从而将晶体管Q1关闭。
图中所示的限流控制电路结构可与各种现行的驱动线路和输出级组合相比拟。输出级晶体管的上升和下降时间由电路元件的时常数进行控制。本电路也提供了对过载的快速相应时间并限止在输出级中的电流突增。
虽然本发明已经在目前认为是以其最实施例的形式作了描述，但是对熟悉本技术领域的人来说，显然可在不离开本发明的范围内作各种改变。例如，用于建立限流设定值的指令信号在本最佳实施例中是一个数字信号，但只需对电路作一些微小改变，该信号可以采用模拟电压信号，模拟电流信号，也可以是一种要求的函数，例如是线电压的反比函数，或者是一个用于限制限制负载温度的温度敏感器。因此，上述这种改变均在所附的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种限流的直流电力控制器，其特征在于包括一个输出电路级(10)，它有一个用于导通在一对输出端(12，14)的电流的可控固态开关器件；一个驱动电路(20)，用于根据一个控制信号控制上述固态开关器；一个可编程电流源(30)，用于根据一个命令信号产生一个基准电流信号；一个第一电阻器R2，串接在线电压源和上述可编程电流源之间，用来产生一个幅度正比于上述命令信号的基准电压信号；一个钳位装置(D3，R3)，用于当电力控制器关断时将上述基准电压钳位在一个预定的幅度上；一个装置(R1)，用来产生一个其幅度正比于流经上述输出电路级的电流的第二电压信号；一个装置(28)，用来将上述基准电压信和上述第二电压迭加起来以产生一个差信号；及一个装置(42)，用来根据上述差信号产生上述控制信号。
2.如权利要求所述的电力控制器，还包括一个装置(C2)，用来当上述电力控制器接通时，控制上述基准电压信号从上述预定幅度变化到正比于上述基准电流信号的上述幅度的变化速率。
3.如权利要求2所述的电力控制器，其中上述用于控制上述基准电压的变化速率的装置还包括一个电容器(C2)，它电气地与上述第一电阻相并联。
4.如权利要求1所述的电力控制器，还包括一个第一控制电源(39)，它连接在上述线电压源和一个负控制线之间;及上述钳位装置包括一个与上述第一电阻电气地相串联的第二电阻(R3)和用于将上述第二电阻连接到上述负控制线上的装置(D3)。
5.如权利要求1所述的电力控制器还包括用于当上述电力控制器关闭时将一个偏压加到上述第二第二电压信号的装置。
6.如权利要求1所述的电力控制器，还包括一个第二控制电源(41)，用来在上述电流源和一个控制地(32)之间的控制信号。
7.权利要求6所述的电力控制器，其中上述控制地与电力系统的地是公共的。
全文摘要
一个限流的直流电力控制器有一个用来导通在一对输出端之间的电流的可控固态开关器件和一个用于根据一个控制信号控制该开关器件工作的驱动电路。一个可编程电流源用来根据一个命令信号产生一个基准电流信号而该基准电流通过一个电阻以产生一个正比于命令信号幅度的基准电压信号。当电力控制器关闭时，基准电压信号被钳位到一个预定值。一个正比于负载电流的第二电压与基准电压信迭加在一起用以产生一个控制信号。
文档编号H02M3/155GK1039666SQ8910454
公开日1990年2月14日 申请日期1989年7月6日 优先权日1988年7月6日
发明者戴维·艾伦·福克斯, 维廉·威文·比林 申请人:西屋电气公司