基于DSP的固态功率控制器的设计

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1、第42卷第4期2012年7月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．4Jul．2012基于DSP的固态功率控制器的设计张大为，姜静，刘迪(海军航空工程学院控制工程系，山东烟台264001)摘要：以提高某型飞机配电系统可靠性及灵活性为目的，设计了一种以DSP为控制内核，以p,C／OS—II实时嵌入式操作系统为软件平台的固态功率控割器。硬件选择上，系统主控制单元采用TI公司的DSP芯片TMS320F2808；功率开关芯片选用具有自保护功能的BTS724G，以期提高系统可靠性和降低功耗；采用ACS75

2、6电流传感器替代传统采样电阻。软件实现上，给出了详细的软件设计思路和系统程序设计。系统调试表明，设计的基于DSP的固态功率控制器很好地满足了负载通断要求，开关准确度和灵敏度比较高。关键词：配电系统；固态功率控制器；数字信号处理器；斗C／OS—II中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671—654X(2012)04-O“7—03DesignofSolid—statePowerControllerBasedonDSPZHANGDa—wei，JIANGJing，LIUDi(DepartmentofControlEngineering，Na

3、valAeronauticalandAstronauticalUn&emio"，Yantai264001，China)Abstract：Inordertoimprovereliabilityandflexibilityforacertaintypeofaircraftpowerdistribution，asolid—statepowercontroller(SSPC)whichtakesDSPasthecontrolcore，andwithpC／OS—IIrealtimeembeddedoperatingsystemasthesoftwarep

4、latformispresented．Forthechoiceofhardware，TMS320F2808ischosenforthesystemcontrolunit，andBTS724Gwhichhaseelf—protectionfunctionischosenforpowerswitchchip．Asaresult，thesystemreliabilitycanbeimprovedandpowerconsumptioncanbereduced．ACS756currentsensorisusedinsteadofthetraditiona

5、lsamplingresistor．Forthesoft-warerealization，detailedsoftwaredesigninthoughtandsystemprogramdesignispresented．Thesystemdebuggingshowsthat．theSSPCbasedO／1DSPisgreatlymeettherequirementsoftheloadswitchanda—chievesinhJIghswitchaccuracyandsensitivity．Keywords：powerdistribution；S

6、SPC；DSP；I上C／OS—II引言某型飞机供电系统是指由飞机电能生产、变换和输配等装置组成的一个完整系统，是飞机动力系统的重要组成部分，其作用是向飞机所有用电设备提供满足技术性能的电能，以保证飞机的飞行安全。“。从功能上可将飞机供电系统分为电源系统和配电系统。固态功率控制器(Solid．StatePowerController，SSPC)是某型飞机配电系统的一个重要组成部分，广泛应用于分布式固态配电系统，以取代传统的机电式断路器和继电器[21。国内的SSPC大部分还由模拟器件组成，与常规的基于分立元器件的模拟SSPC相比，基于DSP的SSP

7、C能够迎合某型飞机小型化和智能化的发展趋势，满足供电系统对可靠性和灵活性的性能要求，具有很高的理论研究意义和实际应用价值‘3

8、。本文以DSP为控制内核，基于实时嵌入式操作系统IxC／OS—II设计了一款新型智能数字化固态功率控制器。1固态功率控制器的设计要求某型飞机供电系统对固态功率控制器主要有功率、时间及可靠性三方面的性能要求。某型飞机负载以28V直流负载为主，负载的额定工作电流在几安培至十几安培之间，若飞机负载短路，sspc应立即识别并跳闸保护；若SSPC短路，应有跳闸回路或限流特性限制SSPC的击穿电流。就保护时间而言，对关键负载来说，要

9、求供电中断时间低于单个负载最大允许时间的50％，就负载正常供电来讲，系统设计时把最大供电中断时间保持在50ms内，这样即能满足设计要收稿日期：2012