飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其是涉及飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)及方法。該二次電源模擬系統(tǒng)包括依次控制連接的邏輯運(yùn)算單元、驅(qū)動(dòng)放大電路、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和接觸器；邏輯運(yùn)算單元將輸入的電壓信號進(jìn)行變換輸出控制信號，控制信號作為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號，接通回路，切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模擬二次電源的工作狀態(tài)，通過接觸器輸出模擬真實(shí)二次電源輸出電壓。本發(fā)明針對了飛機(jī)模擬配電網(wǎng)絡(luò)中缺少二次電源實(shí)物的情況下，實(shí)現(xiàn)了模擬二次電源，并且能夠進(jìn)行故障注入，有效的驗(yàn)證了配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的正確性。
【專利說明】
飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其是涉及飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)供電系統(tǒng)包括飛機(jī)電源系統(tǒng)和飛機(jī)配電系統(tǒng)，飛機(jī)電源系統(tǒng)由主電源、應(yīng)急電源和二次電源組成，有時(shí)還包括輔助電源；自動(dòng)配電系統(tǒng)主要由各匯流條、終端構(gòu)成的飛機(jī)配電網(wǎng)絡(luò)以及由相應(yīng)處理器、控制器構(gòu)成的配電控制單元組成。
[0003]二次電源可以將飛機(jī)主電源電能變換成另一種規(guī)格，以滿足各種不同電器的需求。
[0004]二次電源的狀態(tài)直接影響到飛機(jī)電網(wǎng)中的電器的供電情況，其對飛機(jī)配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性有很深的影響。在模擬飛機(jī)配電網(wǎng)及驗(yàn)證電網(wǎng)重構(gòu)邏輯的實(shí)驗(yàn)中，采用二次電源模擬技術(shù)及其故障注入方法，可以在沒有二次電源實(shí)物的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，降低實(shí)驗(yàn)成本，并且可以模擬多種故障，對研究飛機(jī)配電網(wǎng)絡(luò)的控制方法具有重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠模擬真實(shí)二次電源的工作方式，實(shí)現(xiàn)有效替代真實(shí)飛機(jī)配電網(wǎng)絡(luò)中的二次電源，完成二次電源在飛機(jī)配電網(wǎng)中的功能的寬體客機(jī)電氣地面試驗(yàn)系統(tǒng)中的二次電源模擬系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)，該二次電源模擬系統(tǒng)包括依次控制連接的邏輯運(yùn)算單元、驅(qū)動(dòng)放大電路、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和接觸器；
[0007]其中:所述邏輯運(yùn)算單元，用于對電源輸入進(jìn)行變換輸出控制信號；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)放大電路，用于變換后控制信號放大，放大后的控制信號將回路接通；
[0009]所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于切換二次電源模擬控制器的工作狀態(tài);所述接觸器，用于模擬真實(shí)二次電源輸出電壓；
[0010]該二次電源模擬系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算單元將輸入的電壓信號進(jìn)行變換輸出控制信號，控制信號作為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號，接通回路，切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模擬二次電源的工作狀態(tài)，通過接觸器輸出模擬真實(shí)二次電源輸出電壓。
[0011]進(jìn)一步，所述的邏輯運(yùn)算單元為變換電路;其中，變換電路的輸入是電網(wǎng)中的電壓信號，經(jīng)過變換電路輸出一個(gè)控制信號，所述控制信號為4-6V的高電平信號;該高電平信號為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號。
[0012]進(jìn)一步，所述的驅(qū)動(dòng)放大電路包括MOSFET和中間控制繼電器;其中驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端為MOSFET的柵極，漏極接中間控制繼電器線圈的負(fù)端，源極接地沖間控制繼電器線圈正端接28Vdc，中間控制繼電器的常開靜觸點(diǎn)接地，中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的2觸點(diǎn)。
[0013]進(jìn)一步，所述的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)為雙刀雙擲帶中立位的撥動(dòng)開關(guān)，其中，所述撥動(dòng)開關(guān)的I觸點(diǎn)接在接觸器線圈的負(fù)端，2觸點(diǎn)接在驅(qū)動(dòng)放大電路中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)，3觸點(diǎn)接地。
[0014]進(jìn)一步，所述的接觸器為直流接觸器或交流接觸器。
[0015]進(jìn)一步，所述接觸器的線圈負(fù)端接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)I;接觸器的線圈正端接28V電源。
[0016]本發(fā)明的另一目的是提供上述二次電源模擬系統(tǒng)對二次電源的工作邏輯進(jìn)行模擬的方法，該方法具體包括步驟:
[0017]步驟I，當(dāng)二次電源模擬控制器的輸入端有電壓時(shí)，通過邏輯運(yùn)算單元將二次電源模擬控制器的輸入信號轉(zhuǎn)換成高電平信號；
[0018]步驟2:所述高電平信號驅(qū)動(dòng)M0SFET，控制漏源極導(dǎo)通，從而控制中間繼電器線圈回路導(dǎo)通，使得中間繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開靜觸點(diǎn)閉合，通過切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)用以切換二次電源的工作狀態(tài)，接觸器的線圈回路導(dǎo)通，控制外部電源輸出電壓，實(shí)現(xiàn)二次電源的模擬。
[0019]進(jìn)一步，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)3接地，模擬二次電源的“接通”狀態(tài)；當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于中立位，則模擬二次電源的“斷開”狀態(tài)，所述的驅(qū)動(dòng)放大電路中的中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)2，模擬二次電源“自動(dòng)”狀態(tài)。
[0020]進(jìn)一步，所述邏輯運(yùn)算單元的輸入端提供給MOSFET的柵極的電壓信號為4V-6V高電平信號。
[0021]進(jìn)一步，所述邏輯運(yùn)算單元的輸入端分為交流電壓信號和直流電壓信號，當(dāng)為交流電壓信號時(shí)，交流電壓信號經(jīng)過三相全橋不控整流電路后輸出直流電壓，再經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號；當(dāng)直流電壓信號時(shí)，直流電壓信號經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號。
[0022]所述的接觸器的線圈負(fù)端接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)I;接觸器的線圈正端接28V電源，接觸器的主觸點(diǎn)接電源。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出了寬體客機(jī)電氣地面試驗(yàn)系統(tǒng)中的二次電源模擬技術(shù);所述方法包括邏輯運(yùn)算單元、驅(qū)動(dòng)放大電路、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和接觸器;本發(fā)明針對了飛機(jī)模擬配電網(wǎng)絡(luò)中缺少二次電源實(shí)物的情況下，實(shí)現(xiàn)了模擬二次電源，并且能夠進(jìn)行故障注入，有效的驗(yàn)證了配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的正確性。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明寬體客機(jī)電氣地面試驗(yàn)系統(tǒng)中的二次電源模擬系統(tǒng)的邏輯框圖。
[0025]圖2是本發(fā)明寬體客機(jī)電氣地面試驗(yàn)系統(tǒng)中的二次電源模擬系統(tǒng)的電路拓?fù)鋱D。
[0026]圖3是本發(fā)明輸入信號為交流電壓信號的邏輯運(yùn)算單元電路拓?fù)鋱D。
[0027]圖4是本發(fā)明輸入信號為直流電壓信號的邏輯運(yùn)算單元電路拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明提出的分布冗余式飛機(jī)自動(dòng)配電控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0029]如圖1-2所示，本發(fā)明飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)，該二次電源模擬系統(tǒng)包括依次控制連接的邏輯運(yùn)算單元、驅(qū)動(dòng)放大電路、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和接觸器；
[0030]其中:所述邏輯運(yùn)算單元，用于對電源輸入進(jìn)行變換輸出控制信號；
[0031]所述驅(qū)動(dòng)放大電路，用于變換后控制信號放大，放大后的控制信號將回路接通；
[0032]所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于切換二次電源模擬控制器的工作狀態(tài);所述接觸器，用于模擬真實(shí)二次電源輸出電壓；
[0033]該二次電源模擬系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算單元將輸入的電壓信號進(jìn)行變換輸出控制信號，控制信號作為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號，接通回路，切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模擬二次電源的工作狀態(tài)，通過接觸器輸出模擬真實(shí)二次電源輸出電壓。
[0034]所述的驅(qū)動(dòng)放大電路包括MOSFET和中間控制繼電器;其中驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端為MOSFET的柵極，漏極接中間控制繼電器線圈的負(fù)端，源極接地；中間控制繼電器線圈正端接28Vdc，中間控制繼電器的常開靜觸點(diǎn)接地，中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的2觸點(diǎn)。
[0035]所述的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)為雙刀雙擲帶中立位的撥動(dòng)開關(guān)，其中，所述撥動(dòng)開關(guān)的I觸點(diǎn)接在接觸器線圈的負(fù)端，2觸點(diǎn)接在驅(qū)動(dòng)放大電路中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)，3觸點(diǎn)接地。
[0036]所述的接觸器為直流接觸器或交流接觸器。
[0037]所述的接觸器的線圈負(fù)端接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)I;接觸器的線圈正端接28V電源。
[0038]使用上述系統(tǒng)對二次電源的工作邏輯進(jìn)行模擬的方法，該方法具體包括步驟:
[0039]步驟I，當(dāng)二次電源模擬控制器的輸入端有電壓時(shí)，通過邏輯運(yùn)算單元將二次電源模擬控制器的輸入信號轉(zhuǎn)換成高電平信號；
[0040]步驟2:所述高電平信號驅(qū)動(dòng)M0SFET，控制漏源極導(dǎo)通，從而控制中間繼電器線圈回路導(dǎo)通，使得中間繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開靜觸點(diǎn)閉合，通過切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)用以切換二次電源的工作狀態(tài)，接觸器的線圈回路導(dǎo)通，控制外部電源輸出電壓，實(shí)現(xiàn)二次電源的模擬。
[0041]當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)3接地，模擬“接通”狀態(tài)；當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于中立位，則模擬“斷開”狀態(tài)，所述的驅(qū)動(dòng)放大電路中的中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)2，模擬“自動(dòng)”狀態(tài)。
[0042]所述變換電路的輸入端提供給MOSFET的柵極的電壓信號為4V到6V。
[0043]所述的變換電路的輸入端分為交流電壓信號和直流電壓信號，當(dāng)為交流電壓信號時(shí)，交流電壓信號經(jīng)過三相全橋不控整流電路后輸出直流電壓，再經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號；當(dāng)直流流電壓信號時(shí)，直流電壓信號經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號。
[0044]如圖3所示，是本發(fā)明輸入信號為交流電壓信號的邏輯運(yùn)算單元電路拓?fù)鋱D。包括電阻，電容，穩(wěn)壓二極管和三相全橋不控整流電路。當(dāng)邏輯運(yùn)算電源輸入端是三相交流電壓信號的時(shí)候，電壓信號經(jīng)過整流橋變成一個(gè)直流電壓信號，再經(jīng)過分壓電阻和濾波電容，得到一個(gè)5Vdc左右的高電平信號，用以驅(qū)動(dòng)后端的放大驅(qū)動(dòng)電路。
[0045]如圖4所示，是本發(fā)明輸入信號為直流電壓信號的邏輯運(yùn)算單元電路拓?fù)鋱D。包括電阻，電容和穩(wěn)壓二極管。當(dāng)邏輯運(yùn)算電源輸入端是直流電壓信號的時(shí)候，電壓信號經(jīng)過分壓電阻和濾波電容，得到一個(gè)高電平信號，用以驅(qū)動(dòng)后端的放大驅(qū)動(dòng)電路。
[0046]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，本發(fā)明參照較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解。但對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案精神的改換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.飛機(jī)電源地面試驗(yàn)系統(tǒng)的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，該二次電源模擬系統(tǒng)包括依次控制連接的邏輯運(yùn)算單元、驅(qū)動(dòng)放大電路、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和接觸器； 其中:所述邏輯運(yùn)算單元，用于對電源輸入進(jìn)行變換輸出控制信號； 所述驅(qū)動(dòng)放大電路，用于變換后控制信號放大，放大后的控制信號將回路接通； 所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于切換二次電源模擬控制器的工作狀態(tài)； 所述接觸器，用于模擬真實(shí)二次電源輸出電壓； 該二次電源模擬系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算單元將輸入的電壓信號進(jìn)行變換輸出控制信號，控制信號作為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號，接通回路，切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)模擬二次電源的工作狀態(tài)，通過接觸器輸出模擬真實(shí)二次電源輸出電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的邏輯運(yùn)算單元為變換電路;其中，變換電路的輸入是電網(wǎng)中的電壓信號，經(jīng)過變換電路輸出一個(gè)控制信號，所述控制信號為4-6V的高電平信號;該高電平信號為驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)放大電路包括MOSFET和中間控制繼電器;其中驅(qū)動(dòng)放大電路的輸入端為MOSFET的柵極，漏極接中間控制繼電器線圈的負(fù)端，源極接地；中間控制繼電器線圈正端接28Vdc，中間控制繼電器的常開靜觸點(diǎn)接地，中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的2觸點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)為雙刀雙擲帶中立位的撥動(dòng)開關(guān)，其中，所述撥動(dòng)開關(guān)的I觸點(diǎn)接在接觸器線圈的負(fù)端，2觸點(diǎn)接在驅(qū)動(dòng)放大電路中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)，3觸點(diǎn)接地。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述的接觸器為直流接觸器或交流接觸器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電源模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸器的線圈負(fù)端接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)I;接觸器的線圈正端接28V電源。7.—種如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的二次電源模擬系統(tǒng)對二次電源的工作邏輯進(jìn)行模擬的方法，其特征在于，該方法具體包括步驟: 步驟I，當(dāng)二次電源模擬控制器的輸入端有電壓時(shí)，通過邏輯運(yùn)算單元將二次電源模擬控制器的輸入信號轉(zhuǎn)換成高電平信號； 步驟2:所述高電平信號驅(qū)動(dòng)M0SFET，控制漏源極導(dǎo)通，從而控制中間繼電器線圈回路導(dǎo)通，使得中間繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)和常開靜觸點(diǎn)閉合，通過切換狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)用以切換二次電源的工作狀態(tài)，接觸器的線圈回路導(dǎo)通，控制外部電源輸出電壓，實(shí)現(xiàn)二次電源的模擬。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)3接地，模擬二次電源的“接通”狀態(tài)；當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)處于中立位，則模擬二次電源的“斷開”狀態(tài)，所述的驅(qū)動(dòng)放大電路中的中間控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)接狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)2，模擬二次電源“自動(dòng)”狀??τ O9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述邏輯運(yùn)算單元的輸入端提供給MOSFET的柵極的電壓信號為4V-6V高電平信號。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述邏輯運(yùn)算單元的輸入端分為交流電壓信號和直流電壓信號，當(dāng)為交流電壓信號時(shí)，交流電壓信號經(jīng)過三相全橋不控整流電路后輸出直流電壓，再經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號；當(dāng)直流電壓信號時(shí)，直流電壓信號經(jīng)過電阻分壓濾波后輸出高電平信號。
【文檔編號】G01R31/40GK105911484SQ201610331781
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】回彥年, 康元麗, 吳靜波, 楊善水
【申請人】中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心, 南京航空航天大學(xué)