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固态功率控制器(SSPC)

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最后更新: 2021-04-23 20:46
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公司基本资料信息






 
 
产品详细说明
 1. 简介

以固态功率控制器(SSPC)为核心功率控制元件、采用总线技术和分布式的智能配电管理中心(ELMC)以其可重构、数字化、高可靠性和体积小、重量轻等众多优势,在国外民机、战斗机和直升机中得到广泛应用,近几年我国的某些型号也开始尝试使用,智能配电管理中心(ELMC)替代传统的机械、机电、线控配电系统是大势所趋。

下面介绍我们研制的ELMC和SSPC的典型构型和技术指标

2. 智能配电管理中心(ELMC)

2.1智能配电中心主要有以下六部分组成:

a. 外部接口:航空插座,提供供电、配电、外部总线接口;

b. 核心处理板:包括cpu、外总线(CAN)、内总线、sspc管理和控制,提供上电、运行BIT;

c. SSPC功率模块:提供配电的接通、断开、过流过载保护和状态指示,一般每一模块提供5~20路SSPC,每一提供5~20A配电;

d. 冗余电源:提供2-3路电源输入冗余控制盒滤波;

e. 基板:提供外部接口和内部板卡的可靠电气、机械、散热连接;

f. 自然散热:依靠功率器件壳体的良好散热设计,保证系统在-40~+75°环境下,无需通风,能长期可靠工作。

2.2技术指标参数

智能功率模块(小型化)具有单路、双路、四路和十路四种系列,其中双路模块和四路模块根据额定电流不同各分为两种型号,模块的主要技术指标和参数如下表所示。

表1 智能功率模块(小型化)技术参数表(直流28V)

项目

技术指标和参数

模块型号

XZ1-28-80

XZ2-28-40

XZ4-28-15/5

XZ10-28-5

XZ20-28-4

输出路数

1路

2路

4路

10路

20路

输入控制电压

DC12V~DC36V(额定电压:DC24V)

静态输入控制电流

≤45mA

≤55mA

≤35mA

≤35mA

≤35mA

工作电压

正常电压:DC12V~DC36V

浪涌电压:50V、80V、100V可选

尖峰电压:250V、600V可选

额定电流

80A

40A

15A/5A

5A

4A

接通,关断时间

≤1ms

输出漏电流

≤200uA

≤100uA

≤50uA

≤6uA

导通电阻

2.3mΩ

4.5mΩ

9mΩ

20 mΩ(采样10 mΩ或5 mΩ,测出0.1A)

电流采样误差

4A   2A/1A  0.75A    =5%

0.1A

电压采样误差

0.5-28V        =1.5%

0.3V

温度采样误差

=1°C

特征

1.过流告警 2.过压告警  3.过温告警4.短路保护功能 5. 通讯方式6.手动控制功能7.软接通功能8.并联功能 9.容余功能

工作温度

-43℃~ +105℃

储存温度

-50℃~ +125℃

外形尺寸

101mm*65mm*42mm(长*宽*高)

重量

391g

 

表2 智能功率模块(小型化)技术参数表(交流115V)

项目

技术指标和参数

模块型号

XZ1-115-50

XZ2-115-25

XZ4-115-10

XZ10-115-5

输出路数

1路

2路

4路

10路

输入控制电压

AC110V~AC120V(额定电压:AC115V)

静态输入控制电流

≤45mA

≤55mA

≤35mA

≤35mA

工作电压

正常电压:AC110V~AC120V

浪涌电压:180V

尖峰电压:250V、600V可选

额定电流

50A

25A

10A

5A

接通,关断时间

≤1ms

输出漏电流

≤200uA

≤100uA

≤50uA

≤6uA

导通电阻

2.3mΩ

4.5mΩ

9mΩ

20 mΩ(采样10 mΩ或5 mΩ,测出0.1A)

电流采样误差

4A   2A/1A  0.75A    =5%

0.1A

电压采样误差

0.5-28V        =1.5%

0.3V

温度采样误差

=1°C

特征

1.过流告警 2.过压告警  3.过温告警4.短路保护功能 5. 通讯方式6.手动控制功能7.软接通功能8.并联功能 9.容余功能

工作温度

-43℃~ +105℃

储存温度

-50℃~ +125℃

外形尺寸

101mm*65mm*42mm(长*宽*高)

重量

391g

 

 

表3 智能功率模块(小型化)技术参数表(交流220V)

项目

技术指标和参数

模块型号

XZ1-220-30

XZ2-220-15

XZ4-220-6

XZ10-220-3

输出路数

1路

2路

4路

10路

输入控制电压

AC200V~AC240V(额定电压:AC220V)

静态输入控制电流

≤45mA

≤55mA

≤35mA

≤35mA

工作电压

正常电压:AC200V~AC240V

浪涌电压:?V

尖峰电压:250V、600V可选

额定电流

50A

25A

10A

5A

接通,关断时间

≤1ms

输出漏电流

≤200uA

≤100uA

≤50uA

≤6uA

导通电阻

2.3mΩ

4.5mΩ

9mΩ

20 mΩ(采样10 mΩ或5 mΩ,测出0.1A)

电流采样误差

4A   2A/1A  0.75A    =5%

0.1A

电压采样误差

0.5-28V        =1.5%

0.3V

温度采样误差

=1°C

特征

1.过流告警 2.过压告警  3.过温告警4.短路保护功能 5. 通讯方式6.手动控制功能7.软接通功能8.并联功能 9.容余功能

工作温度

-43℃~ +105℃

储存温度

-50℃~ +125℃

外形尺寸

101mm*65mm*42mm(长*宽*高)

重量

391g

 

表3 智能功率模块(小型化)技术参数表(高压270V)

项目

技术指标和参数

模块型号

XZ1-270-30

XZ2-270-15

XZ4-270-6

XZ10-270-3

输出路数

1路

2路

4路

10路

输入控制电压

DC250V~DC290V(额定电压:DC270V)

静态输入控制电流

≤45mA

≤55mA

≤35mA

≤35mA

工作电压

正常电压:DC250V~DC290V

浪涌电压:350V

尖峰电压:600V

额定电流

30A

15A

6A

3A

接通,关断时间

≤1ms

输出漏电流

≤200uA

≤100uA

≤50uA

≤6uA

导通电阻

2.3mΩ

4.5mΩ

9mΩ

20 mΩ(采样10 mΩ或5 mΩ,测出0.1A)

电流采样误差

4A   2A/1A  0.75A    =5%

0.1A

电压采样误差

0.5-28V        =1.5%

0.3V

温度采样误差

=1°C

特征

1.过流告警 2.过压告警  3.过温告警4.短路保护功能 5. 通讯方式6.手动控制功能7.软接通功能8.并联功能 9.容余功能

工作温度

-43℃~ +105℃

储存温度

-50℃~ +125℃

外形尺寸

101mm*65mm*42mm(长*宽*高)

重量

391g

3. 固态功率控制器(Solid-State Power Controller,简称SSPC)

SSPC是集继电器的转换功能和断路器的电路保护功能于一体的智能开关设备。它具有无触点、无电弧、无噪声、响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高以及便于计算机远程控制等优点,广泛应用于航空、航天、车辆、船舶智能负载管理系统中。

我们研制的SSPC主要包括直流和交流两大类,直流电压等级有:5、24、270、640V,交流电压等级有:36、115、230、380V,电流等级有:0.5、2、5、10、20、40、80、100A,基本含盖绝大多数使用要求,也可根据特定要求定制。

 

 

4. SSPC的显著特征:

我公司研制的SSPC具有以下显著特征:

a. 软启动:在接通较大容性负载时,通过延长开通时间,减小接通电   流;

b. 过载保护:可预置,并具有热记忆功能,有效保护SSPC、线路和   用电设备;

c. 短路快速保护:当流大于8倍额定值,在10us内快速启动短路保护,并按以下三个过程快速切断短路故障:

1) 降栅压:迅速降低栅压值7V,有效限制电流的增长;

2) 缓关:缓慢将电压降低至2V,减小di/dt引起的产生的尖峰冲击;

3) 快断:当栅压降低到2V,电流也降低到较小值,迅速关断负载,减小短路时间;

d. 低导通阻抗:1.5毫欧典型导通阻抗,大大减小导通损耗,大电流还可进一步降低导通电阻(0.5毫欧/80A),也可根据客户要求定制更小阻值。

e. 故障预测和健康管理(PHM):通过对IEM内外信息分析处理,进行故障分析、定位,在系统性能下降或处于亚健康状态能有效果准确地故障预测;通过健康管理对故障能有效地隔离,防止故障扩散,并对系统可能存在的潜在故障能采取预防措施,防止故障加重,保持系统处于健康状态;

f. 能耐尖峰浪涌:在350V浪涌和600V尖峰的冲击下,模块不会坏;

5. 尖峰浪涌简介

固态功率控制器的发展与飞机供电系统的发展有着密不可分的关系。我们公司研制的尖峰浪涌按照GJB181-86、GJB181A-2003及GJB298-1987要求进行设计,可用于电气设备的电压尖峰及浪涌试验。设备通过计算机控制交直流电源的高压、正常、低压输出,完成用电设备欠压浪涌、过压浪涌、电压极限、电压瞬变等试验,正常供电电压和信号发生器的耦合完成脉动、频谱试验,并在试验过程中检测电压波形。本测试台由软件完成所有试验的控制和转换,自动化程度高,使用简单方便。

 

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