CN105911484B - 飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动控制领域，尤其是涉及飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统及方法。该二次电源模拟系统包括依次控制连接的逻辑运算单元、驱动放大电路、状态转换开关和接触器；逻辑运算单元将输入的电压信号进行变换输出控制信号，控制信号作为驱动放大电路的输入信号，接通回路，切换状态转换开关模拟二次电源的工作状态，通过接触器输出模拟真实二次电源输出电压。本发明针对了飞机模拟配电网络中缺少二次电源实物的情况下，实现了模拟二次电源，并且能够进行故障注入，有效的验证了配电网络结构的正确性。

Description

飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统及方法
技术领域
本发明属于自动控制领域，尤其是涉及飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统及方法。
背景技术
飞机供电系统包括飞机电源系统和飞机配电系统，飞机电源系统由主电源、应急电源和二次电源组成，有时还包括辅助电源；自动配电系统主要由各汇流条、终端构成的飞机配电网络以及由相应处理器、控制器构成的配电控制单元组成。
二次电源可以将飞机主电源电能变换成另一种规格，以满足各种不同电器的需求。
二次电源的状态直接影响到飞机电网中的电器的供电情况，其对飞机配电网络的可靠性有很深的影响。在模拟飞机配电网及验证电网重构逻辑的实验中，采用二次电源模拟技术及其故障注入方法，可以在没有二次电源实物的情况下进行实验，降低实验成本，并且可以模拟多种故障，对研究飞机配电网络的控制方法具有重要作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的是提供一种结构简单，使用方便，能够模拟真实二次电源的工作方式，实现有效替代真实飞机配电网络中的二次电源，完成二次电源在飞机配电网中的功能的宽体客机电气地面试验系统中的二次电源模拟系统。
本发明所采用的技术方案是：飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统，该二次电源模拟系统包括依次控制连接的逻辑运算单元、驱动放大电路、状态转换开关和接触器；
其中：所述逻辑运算单元，用于对电源输入进行变换输出控制信号；
所述驱动放大电路，用于变换后控制信号放大，放大后的控制信号将回路接通；
所述状态转换开关，用于切换二次电源模拟控制器的工作状态；所述接触器，用于模拟真实二次电源输出电压；
该二次电源模拟系统的逻辑运算单元将输入的电压信号进行变换输出控制信号，控制信号作为驱动放大电路的输入信号，接通回路，切换状态转换开关模拟二次电源的工作状态，通过接触器输出模拟真实二次电源输出电压。
进一步，所述的逻辑运算单元为变换电路；其中，变换电路的输入是电网中的电压信号，经过变换电路输出一个控制信号，所述控制信号为4-6V的高电平信号；该高电平信号为驱动放大电路的输入信号。
进一步，所述的驱动放大电路包括MOSFET和中间控制继电器；其中驱动放大电路的输入端为MOSFET的栅极，漏极接中间控制继电器线圈的负端,源极接地；中间控制继电器线圈正端接28Vdc，中间控制继电器的常开静触点接地，中间控制继电器的动触点接状态转换开关的2触点。
进一步，所述的状态转换开关为双刀双掷带中立位的拨动开关，其中，所述拨动开关的1触点接在接触器线圈的负端，2触点接在驱动放大电路中间控制继电器的动触点，3触点接地。
进一步，所述的接触器为直流接触器或交流接触器。
进一步，所述接触器的线圈负端接状态转换开关的触点1；接触器的线圈正端接28V电源。
本发明的另一目的是提供上述二次电源模拟系统对二次电源的工作逻辑进行模拟的方法，该方法具体包括步骤：
步骤1，当二次电源模拟控制器的输入端有电压时，通过逻辑运算单元将二次电源模拟控制器的输入信号转换成高电平信号；
步骤2：所述高电平信号驱动MOSFET，控制漏源极导通，从而控制中间继电器线圈回路导通，使得中间继电器的动触点和常开静触点闭合，通过切换状态转换开关用以切换二次电源的工作状态，接触器的线圈回路导通，控制外部电源输出电压，实现二次电源的模拟。
进一步，当状态转换开关的触点3接地，模拟二次电源的“接通”状态；当状态转换开关处于中立位，则模拟二次电源的“断开”状态，所述的驱动放大电路中的中间控制继电器的动触点接状态转换开关的触点2，模拟二次电源“自动”状态。
进一步，所述逻辑运算单元的输入端提供给MOSFET的栅极的电压信号为4V-6V高电平信号。
进一步，所述逻辑运算单元的输入端分为交流电压信号和直流电压信号，当为交流电压信号时，交流电压信号经过三相全桥不控整流电路后输出直流电压，再经过电阻分压滤波后输出高电平信号；当直流电压信号时，直流电压信号经过电阻分压滤波后输出高电平信号。
所述的接触器的线圈负端接状态转换开关触点1；接触器的线圈正端接28V电源，接触器的主触点接电源。
本发明的有益效果是：本发明提出了宽体客机电气地面试验系统中的二次电源模拟技术；所述方法包括逻辑运算单元、驱动放大电路、状态转换开关和接触器；本发明针对了飞机模拟配电网络中缺少二次电源实物的情况下，实现了模拟二次电源，并且能够进行故障注入，有效的验证了配电网络结构的正确性。
附图说明
图1是本发明宽体客机电气地面试验系统中的二次电源模拟系统的逻辑框图。
图2是本发明宽体客机电气地面试验系统中的二次电源模拟系统的电路拓扑图。
图3是本发明输入信号为交流电压信号的逻辑运算单元电路拓扑图。
图4是本发明输入信号为直流电压信号的逻辑运算单元电路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提出的分布冗余式飞机自动配电控制系统进行详细说明：
如图1-2所示，本发明飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统，该二次电源模拟系统包括依次控制连接的逻辑运算单元、驱动放大电路、状态转换开关和接触器；
其中：所述逻辑运算单元，用于对电源输入进行变换输出控制信号；
所述驱动放大电路，用于变换后控制信号放大，放大后的控制信号将回路接通；
所述状态转换开关，用于切换二次电源模拟控制器的工作状态；所述接触器，用于模拟真实二次电源输出电压；
该二次电源模拟系统的逻辑运算单元将输入的电压信号进行变换输出控制信号，控制信号作为驱动放大电路的输入信号，接通回路，切换状态转换开关模拟二次电源的工作状态，通过接触器输出模拟真实二次电源输出电压。
所述的驱动放大电路包括MOSFET和中间控制继电器；其中驱动放大电路的输入端为MOSFET的栅极，漏极接中间控制继电器线圈的负端,源极接地；中间控制继电器线圈正端接28Vdc，中间控制继电器的常开静触点接地，中间控制继电器的动触点接状态转换开关的2触点。
所述的状态转换开关为双刀双掷带中立位的拨动开关，其中，所述拨动开关的1触点接在接触器线圈的负端，2触点接在驱动放大电路中间控制继电器的动触点，3触点接地。
所述的接触器为直流接触器或交流接触器。
所述的接触器的线圈负端接状态转换开关的触点1；接触器的线圈正端接28V电源。
使用上述系统对二次电源的工作逻辑进行模拟的方法，该方法具体包括步骤：
步骤1，当二次电源模拟控制器的输入端有电压时，通过逻辑运算单元将二次电源模拟控制器的输入信号转换成高电平信号；
步骤2：所述高电平信号驱动MOSFET，控制漏源极导通，从而控制中间继电器线圈回路导通，使得中间继电器的动触点和常开静触点闭合，通过切换状态转换开关用以切换二次电源的工作状态，接触器的线圈回路导通，控制外部电源输出电压，实现二次电源的模拟。
当状态转换开关的触点3接地，模拟“接通”状态；当状态转换开关处于中立位，则模拟“断开”状态，所述的驱动放大电路中的中间控制继电器的动触点接状态转换开关的触点2，模拟“自动”状态。
所述变换电路的输入端提供给MOSFET的栅极的电压信号为4V到6V。
所述的变换电路的输入端分为交流电压信号和直流电压信号，当为交流电压信号时，交流电压信号经过三相全桥不控整流电路后输出直流电压，再经过电阻分压滤波后输出高电平信号；当直流流电压信号时，直流电压信号经过电阻分压滤波后输出高电平信号。
如图3所示，是本发明输入信号为交流电压信号的逻辑运算单元电路拓扑图。包括电阻，电容，稳压二极管和三相全桥不控整流电路。当逻辑运算电源输入端是三相交流电压信号的时候，电压信号经过整流桥变成一个直流电压信号，再经过分压电阻和滤波电容，得到一个5Vdc左右的高电平信号，用以驱动后端的放大驱动电路。
如图4所示，是本发明输入信号为直流电压信号的逻辑运算单元电路拓扑图。包括电阻，电容和稳压二极管。当逻辑运算电源输入端是直流电压信号的时候，电压信号经过分压电阻和滤波电容，得到一个高电平信号，用以驱动后端的放大驱动电路。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，本发明参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解。但对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案精神的改换，均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.飞机电源地面试验系统的二次电源模拟系统，其特征在于，该二次电源模拟系统包括依次控制连接的逻辑运算单元、驱动放大电路、状态转换开关和接触器；
其中：所述逻辑运算单元，用于对电源输入进行变换输出控制信号；
所述驱动放大电路，用于将变换后控制信号放大，放大后的控制信号将回路接通；
所述状态转换开关，用于切换二次电源模拟系统工作状态；
所述接触器，用于模拟真实二次电源输出电压；
该二次电源模拟系统的逻辑运算单元将输入的电压信号进行变换输出控制信号，控制信号作为驱动放大电路的输入信号，接通回路，切换状态转换开关模拟二次电源的工作状态，通过接触器输出模拟真实二次电源输出电压。
2.根据权利要求1所述的二次电源模拟系统，其特征在于，所述的逻辑运算单元为变换电路；其中，变换电路的输入是电网中的电压信号，经过变换电路输出一个控制信号，所述控制信号为4-6V的高电平信号；该高电平信号为驱动放大电路的输入信号。
3.根据权利要求1所述的二次电源模拟系统，其特征在于，所述的驱动放大电路包括MOSFET和中间控制继电器；其中驱动放大电路的输入端为MOSFET的栅极，漏极接中间控制继电器线圈的负端,源极接地；中间控制继电器线圈正端接28Vdc，中间控制继电器的常开静触点接地，中间控制继电器的动触点接状态转换开关的2触点。
4.根据权利要求3所述的二次电源模拟系统，其特征在于，所述的状态转换开关为双刀双掷带中立位的拨动开关，其中，所述拨动开关的1触点接在接触器线圈的负端，2触点接在驱动放大电路中间控制继电器的动触点，3触点接地。
5.根据权利要求1所述的二次电源模拟系统，其特征在于，所述的接触器为直流接触器或交流接触器。
6.根据权利要求5所述的二次电源模拟系统，其特征在于，所述接触器的线圈负端接状态转换开关的触点1；接触器的线圈正端接28V电源。
7.一种如权利要求4所述的二次电源模拟系统对二次电源的工作逻辑进行模拟的方法，其特征在于，该方法具体包括步骤：
步骤1，当二次电源模拟系统输入端有电压时，通过逻辑运算单元将二次电源模拟系统输入信号转换成高电平信号；
步骤2：所述高电平信号驱动MOSFET，控制漏源极导通，从而控制中间继电器线圈回路导通，使得中间继电器的动触点和常开静触点闭合，通过切换状态转换开关用以切换二次电源的工作状态，接触器的线圈回路导通，控制外部电源输出电压，实现二次电源的模拟；当状态转换开关的触点3接地，模拟二次电源的“接通”状态；当状态转换开关处于中立位，则模拟二次电源的“断开”状态，所述的驱动放大电路中的中间控制继电器的动触点接状态转换开关的触点2，模拟二次电源“自动”状态。
8.据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述逻辑运算单元的输入端提供给MOSFET的栅极的电压信号为4V-6V高电平信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述逻辑运算单元的输入端分为交流电压信号和直流电压信号，当为交流电压信号时，交流电压信号经过三相全桥不控整流电路后输出直流电压，再经过电阻分压滤波后输出高电平信号；当直流电压信号时，直流电压信号经过电阻分压滤波后输出高电平信号。
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