固态继电器在某型飞机风挡温控系统上应用

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1、固态继电器在某型飞机风挡温控系统上应用　　摘要：某型飞机的风挡温控系统存在着技术陈旧、线路复杂等缺陷。本文阐述了用一种新型的温度控制系统--固态继电器替代变压器和电磁继电器实现风挡玻璃温度控制的作法。关键词：飞机风挡温控系统固态继电器中图分类号：TP303文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）10-0043-021引言某型飞机是在运输机的基础上发展而来的一种较先进的客机。其内装饰的美观性、客舱的舒适性等方面相对原型机有了很大的提高。另外我们也采用了一些先进的技术和设备，不过美中不足

2、的是由于一些电气控制系统及其控制器件沿用了原型机的作法。这些控制系统存在着技术陈旧、线路复杂及控制效果差等缺陷，例如风挡玻璃的温度控制系统（以下简称风挡温控系统）就存在着这样的技术缺陷。所以，我们希望用一种较先进的控制方法来改造现有的风挡温控系统，用固态继电器取代加温变压器及接触器的控制方法就是我们在此方面的有益尝试。2某型飞机风挡温控系统概述及其存在的问题6某型飞机的风挡温控系统由温度控制盒、变压器、电加温玻璃及加温转换接触器组成。它采用115伏三相交流电进行加温，分为强加温和弱加温两种方式。强

3、加温时由115伏三相交流电直接加温，弱加温时由115伏三相交流电经变压整流器后降为90伏再加温。这两种电压的转换由HJJ-10触点式接触器实现。因为电加温玻璃分为左、右驾驶各一块，故该系统也由左、右对称的两套系统组成。这种风挡加温方式主要存在以下两方面的缺点。（1）HJJ-10触点式电磁接触器为早期较落后的产品。它采用触点接通，在机械转换过程中易产生电火花，动作迟缓，可靠性差。（2）控制环节较多，加温线路相对较复杂，并且安装于电气设备板上的两个加温变压器过于笨重。每个变压器的外形尺寸大。总重达7k

4、g。而该飞机的前舱就已经偏重，且空间比较紧张，所以如果能够将两个笨重的变压器取消，既减轻了重量，又腾出了空间，对于改善飞机的经济性能有很大的好处。3风挡温控系统的改造方案3.1关于固态继电器6固态继电器（SolidStateRalay，缩写SSR）属于上世纪八十年代发展成熟的一种较先进的继电器类型。它采用可控硅加电控制技术，实现了控制回路和负载回路的电隔离和信号耦合，由固体元件实现负载的通断切换，内部无任何机械运动零部件，可实现信号的无触点转换。它具有体积小、重量轻、控制灵敏可靠且不会产生电火花等

5、优点，已在军工、航天、航空、电子、计算机控制等众多领域得到广泛应用，尤其是在一些应用降压变压器的场合，固态继电器完全可以替代变压器及电磁继电器。某型飞机的风挡温控系统就是一个典型的降压温控的例子，所以我们考虑可以采用固态继电器改造飞机上现有的风挡温控系统。3.2改进方案机上现在的强加温为～115V，弱加温为～90V，故机上的强、弱加温功率比为（1）由公式（1）可以看出，弱加温所需的功率约为强加温的60%。由于固态继电器采用可控硅加电控制技术，可以实现对功率的控制。它只需增加一部分控制电路。由控制电

6、路输出控制方波，调节控制方波的占空比，即可实现对加温功率比的调节，从而达到强弱加温的区分。固态继电器的工作原理如图l所示，在控制端如果给定一个高电平信号，固态继电器就会始终导通，输入端的信号会直接输给输出端。在控制端如果给定一个低电平信号。固态继电器会输出一个有序方波信号。控制固态继电器时断时通，输入端的信号也就按此形式输给输出端。控制电路可用一个6NE555定时器搭成一个可控的多谐振荡器，如图2所示。当机上加温开关置于“强”加温时，加温开关接28V直流电，使Vin为高电平，则BG1饱和导通，NE

7、555的4脚为低电平，NE555强制复位，V0输出低电平，经反相后送至固态继电器的控制端，固态继电器导通，仍就输出115伏交流电实现强加温。当机上加温开关置于“弱”加温时，加温开关悬空，使Vin为低电平，则BGl截止，NE555的4脚为高电平，V0输出一个有序方波，适当调节该方波的占空比使之约等于60%，输给固态继电器，即可实现弱加温。具体的调节方法及计算如下：由电路知识可知，该控制电路的V0，输出矩形脉冲的周期T及占空比q分别为T=0.7（R1+2R2）C1（2）q=（R1+R2）/（R1+2R

8、2）（3）所以，适当调节R1、R2、C1即可确定振荡周期T，而使R2=2R1，即可使占空比约等于60%。6我们将NE555搭成的这部分控制电路增加到原温控盒的电路中。并使V0处的信号和原温控盒输给加温接通接触器的信号相与，然后送入固态继电器的控制端。这样不仅可以实现强弱转换。而且可以使得30℃时停止加温，25℃时重新加温。从而达到与原控制系统完全等效的目的。这样我们就实现了固态继电器构造的一个新型的风挡温控系统。该系统的原理方框图如图3所示。3.3新风挡温控系统的可行性分析及其优点