一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路的制作方法

    专利2026-01-03  7


    本发明属于大气数据系统管路防冰除冰功,具体涉及一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路。


    背景技术:

    1、在特定的气候条件下,高空飞行的飞机迎风表面通常会伴随结冰现象,冰在飞机大气数据系统管路积累,造成大气数据系统管路堵塞,飞机飞行数据异常,影响飞行任务和飞行安全。电除冰是最常用的大气数据系统管路防冰除冰方法。广泛应用于军事、民用等领域的飞机大气数据系统装备中。

    2、常用的大气数据系统管路加温控制,通过高压熔断器实现加温电源的短路保护功能,通过继电器控制机上270v加温电源通断,但熔断器为一次性器件,损坏后不可恢复,而继电器可靠性低,在这种高电压、大电流情况采用继电器,容易使继电器的触点烧融,造成加温控制电路常通的故障,对飞机大气数据系统管路造成损坏,影响飞行任务和飞机安全。


    技术实现思路

    1、本发明提出了一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,解决现有继电器存在触点常通的故障以及高压熔断器为一次性所存在的问题。

    2、本发明提供一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,包括:高压p沟道场效应管、微处理器、隔离电路、控制电路、电流采集电路、adc转换电路;

    3、高压p沟道场效应管的源极与大气数据系统管路加温电路电源连接,漏极经过电流采集电路与大气数据系统管路加温电路连接;

    4、微处理器输出的控制信号通过隔离电路和控制电路连接高压p沟道场效应管的栅极,用于控制高压p沟道场效应管的通断;

    5、电流采集电路,用于采集大气数据系统管路加温电路中的加温电流,通过adc转换电路转换后进入微处理器;

    6、微处理器用于在加温电流值超过短路保护限值时,输出控制p沟道场效应管断开的控制信号。

    7、可选的,隔离电路包括:电阻r1和光电耦合器e1;

    8、微处理器输出控制信号通过电阻r1接入光电耦合器e1第一输入端,光电耦合器e1第二输入端接5v直流电源;

    9、光电耦合器e1第一输出端接地,第二输出端接控制电路;

    10、当控制信号为低电平时,指示高压p沟道场效应管导通,5v电压通过光电耦合器e1内部发光二级管和电阻r1形成回路,发光二级管发光,光电耦合器e1内部三极管检测到发光二级管发光后导通,使得控制电路接收到控制高压p沟道场效应管导通的控制信号;

    11、当控制信号为高电平时,指示高压p沟道场效应管关断,光电耦合器e1内部发光二级管不发光,光电耦合器e1内部三极管维持关断,控制电路接收到控制高压p沟道场效应管关断的控制信号。

    12、可选的,控制电路包括:电阻r2、电阻r3、电容c1;

    13、电阻r2和电容c1并联设置,第一端接大气数据系统管路加温电路电源,第二端接电阻r3的第一端以及高压p沟道场效应管的栅极,电阻r3的第二端接光电耦合器e1第二输出端;

    14、当控制信号为低电平时,大气数据系统管路加温电路电源通过电阻r2、电阻r3接地形成回路,电阻r2、电阻r3分压值接到高压p沟道场效应管的栅极,电容c1开始充电,电容c1两端电压开始上升,电压值逐渐下降,导致施加在高压p沟道场效应管的电压vgs逐渐下降,最终高压p沟道场效应管导通,大气数据系统管路加温电路电源与大气数据系统管路加温电路接通;

    15、当控制信号为高电平时,高压p沟道场效应管的电压vgs为0,高压p沟道场效应管维持断开。

    16、可选的,控制电路还包括:稳压管;

    17、稳压管并联设置在电阻r2两端。

    18、可选的,电流采集电路包括:霍尔电流传感器u1;

    19、霍尔电流传感器u1串联在高压p沟道场效应管的漏极与大气数据系统管路加温电路之间;霍尔电流传感器u1的输出端与ad转换电路连接;

    20、霍尔电流传感器u1用于检测流经的电流信号,并将电流信号转换为电压信号发送至ad转换电路。

    21、可选的,霍尔电流传感器u1的输出端还连接有滤波电容c2。

    22、可选的,短路保护限值存储在微处理器中,通过软件设置。

    23、可选的,大气数据系统管路加温电路电源270vdc。

    24、本发明提供一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,采用mos管实现加温控制,提高高电压加温控制的可靠性;设计了可编程短路保护电路,该段路保护电路不会因后端负载短路而损坏,而且短路保护限值可通过软件设定;采用高精度、非接触电流检测电路,加温电流采集精度和可靠性高;增加了软件加温控制,加温控制电路可以通过软件控制,可以实现智能加温。



    技术特征:

    1.一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,包括:高压p沟道场效应管、微处理器、隔离电路、控制电路、电流采集电路、adc转换电路;

    2.根据权利要求1所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,隔离电路包括:电阻r1和光电耦合器e1;

    3.根据权利要求2所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,控制电路包括:电阻r2、电阻r3、电容c1;

    4.根据权利要求3所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,控制电路还包括:稳压管;

    5.根据权利要求1所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,电流采集电路包括:霍尔电流传感器u1;

    6.根据权利要求5所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,霍尔电流传感器u1的输出端还连接有滤波电容c2。

    7.根据权利要求1所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,短路保护限值存储在微处理器中,通过软件设置。

    8.根据权利要求1所述的具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,其特征在于,大气数据系统管路加温电路电源270vdc。


    技术总结
    本发明提供一种具有可编程短路保护功能的高电压加温控制电路,包括:高压P沟道场效应管、微处理器、隔离电路、控制电路、电流采集电路、ADC转换电路;高压P沟道场效应管的源极与大气数据系统管路加温电路电源连接,漏极经过电流采集电路与大气数据系统管路加温电路连接;微处理器输出的控制信号通过隔离电路和控制电路连接高压P沟道场效应管的栅极,用于控制高压P沟道场效应管的通断;电流采集电路,用于采集大气数据系统管路加温电路中的加温电流,通过ADC转换电路转换后进入微处理器;微处理器用于在加温电流值超过短路保护限值时,输出控制P沟道场效应管断开的控制信号。提高了高电压加温控制的可靠性。

    技术研发人员:钱磊,彭勇钢,周康俊,翟宏强,白岳琼
    受保护的技术使用者:太原航空仪表有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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