FR2940853A1

FR2940853A1 - Module de commande de puissance a semi-conducteurs comportant un detecteur de retrait

Info

Publication number: FR2940853A1
Application number: FR1050023A
Authority: FR
Inventors: Bruce D Beneditz; Jeffrey T Wavering; Dennis R Anderson; Josef Maier; Mark Hamilton Severson; Massoud Vaziri
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Current assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2010-07-09
Anticipated expiration: 2030-01-05
Also published as: FR2940853B1; US8031451B2; US20100172062A1

Abstract

Un module de commande de puissance à semi-conducteurs (28, 52, 70) contient une mémoire non volatile (30). Un commutateur (32) destiné à s'ouvrir est prévu pour interrompre une alimentation d'un composant. Le commutateur peut être actionné pour déclencher (s'ouvrir) lorsqu'une condition indésirable est détectée, et en outre pour être ouvert lors de la réception d'un signal de commande. Un état du commutateur est mémorisé dans la mémoire non volatile. Un détecteur est prévu pour identifier si un module a été installé dans un logement, et communique avec la mémoire non volatile s'il est déterminé que le module est nouvellement installé dans un logement. Un système et un procédé sont également revendiqués.

Description

MODULE DE COMMANDE DE PUISSANCE A SEMI-CONDUCTEURS COMPORTANT UN DETECTEUR DE RETRAIT

Contexte de l'invention La présente demande concerne un module de commande de puissance à semi-conducteurs qui comprend la capacité de détecter quand il a été retiré et placé dans une nouvelle position. Les commandes de puissance à semi-conducteurs (SSPC) fonctionnent dans des systèmes électroniques de commande complexes. Les SSPC fonctionnent généralement en tant que disjoncteurs électroniques, et fournissent également une fonction de marche/arrêt sous la direction d'un contrôleur principal. Le contrôleur principal commande généralement une pluralité de SSPC, pour commander l'alimentation, à partir d'une source de puissance, d'une pluralité de composants. L'application à un avion est la plus courante. Les SSPC offrent des avantages par rapport aux disjoncteurs mécaniques standard. Cependant, un procédé pour se souvenir si un module est dans un état ouvert/déclenché est nécessaire. Ainsi, des mémoires non volatiles (NVM) sont incluses dans les modules SSPC. Ces mémoires se souviennent de l'état actuel du module. Le contrôleur principal mémorise également l'état. Cette approche présente un inconvénient en ce que, lorsqu'un module est retiré et replacé, l'état attendu du module SSPC accompagne le module retiré. Ainsi, il est nécessaire que la SSPC ne soit pas activée lorsque la puissance est appliquée avant que son état déclenché/ouvert/fermé n'ait été vérifié par le contrôleur principal. Cela résulte toujours en un retard d'alimentation des charges lors de la mise sous tension alors que le contrôleur principal démarre.

Résumé de l'invention Un module de commande de puissance à semi-conducteurs contient une mémoire non volatile. Un commutateur destiné à s'ouvrir est prévu pour interrompre l'alimentation d'un composant. Le commutateur peut être actionné pour déclencher lorsqu'une condition indésirable est détectée, et en outre pour être ouvert lors de la réception d'un signal de commande. Un état du commutateur est mémorisé dans la mémoire non volatile. Un détecteur est prévu pour identifier l'installation d'un module dans un logement, et communique avec la mémoire non volatile s'il est déterminé que le module est nouvellement installé dans un logement. Un système et un procédé sont également revendiqués.

Ces caractéristiques et d'autres de la présente invention peuvent être mieux comprises à partir de la description qui suit et des dessins, dont une brève description est donnée ci-dessous.

Brève description des dessins La figure 1 montre schématiquement un système de commande électronique. La figure 2 montre un premier mode de réalisation. La figure 3 montre un deuxième mode de réalisation. La figure 4 montre un organigramme pour l'invention.

Description détaillée du mode de réalisation préféré Un système d'alimentation 20 est illustré sur la figure 1 et comprend un contrôleur principal 22 communiquant avec un module SSPC 28. Le module SSPC 28 comporte une mémoire 30, qui se souvient de l'état d'un commutateur 32. Le commutateur 32 s'ouvre lorsqu'une condition existe qui suggèrerait un déclenchement de disjoncteur, telle qu'une condition de trop grand courant. De plus, le contrôleur principal 22 ordonne au commutateur 32 de s'ouvrir ou de se fermer. Le commutateur est ouvert ou fermé pour appliquer une alimentation 24 à un composant 26. Comme montré, le contrôleur principal 22 peut communiquer avec une pluralité de modules 28, qui commandent chacun le flux de puissance vers des composants distincts. Un tel système est applicable à un avion. Les modules SSPC sont connus et peuvent être tels que décrits, par exemple, dans les brevets US 7 064 448 ou 7 292 011, dont la présentation est incorporée par voie de référence. Bien entendu, d'autres SSPC tireront avantage de la présente invention. La SSPC peut être utilisée en tant que disjoncteur classique. Dans ce cas, la commande 22 configurerait la SSPC pour qu'elle soit toujours active. La SSPC pourrait alors alimenter la charge dès qu'elle reçoit la puissance sans devoir attendre d'instruction du contrôleur principal. Lorsqu'une condition de déclenchement survient, le commutateur 32 s'ouvre et, comme indiqué ci-dessus, la mémoire non volatile 30 se souvient de l'état. Cependant, parfois, un module 28 peut être retiré ou replacé. Lorsqu'un module est replacé, la mémoire 30 dans le module de replacement peut ne pas contenir l'état correct pour la SSPC. Cet événement potentiel nécessite que la SSPC attende la confirmation de son état par le contrôleur principal à chaque mise sous tension et résulte en ce que la SSPC doit attendre une confirmation à chaque fois que la puissance est appliquée. La présente invention propose une méthodologie améliorée consistant en ne devoir attendre que lorsque le module SSPC est installé la première fois à un nouvel emplacement, permettant ainsi à la SSPC d'alimenter sa charge immédiatement lorsque l'état est l'état fermé s'il est confirmé que le module n'a pas été déplacé. Comme montré sur la figure 2, un module 52 est pourvu d'un détecteur pour détecter s'il a été retiré et replacé. Comme montré, le module 52 est positionné contre une paroi 50 d'un logement. Un levier 58 peut être sollicité par ressort à une position libre 60 montrée en pointillés. Cependant, lorsque le module 52 est installé dans le logement 50, le levier 58 est sollicité à l'opposé de la position libre. Une bague 62 peut tourner avec le bras de levier 58 comme dans une liaison à cliquet. Un élément 64 sur la bague 62 s'indexera à une nouvelle position à chaque fois que la bague 62 sera tournée par le levier 58, sensiblement de la même manière qu'un compteur-enregistreur est indexé à chaque fois que le bouton de comptage est enfoncé. Un capteur 56 peut détecter la position de l'élément 64. Le matériau de l'élément 64 et le fonctionnement du capteur pour détecter le procédé peuvent être tels que connus. Lorsqu'un module SSPC 52 est mis sous tension, le détecteur 56 cherche la position de l'élément 64. Si l'élément est au même emplacement que lorsque la SSPC a été mise sous tension la dernière fois, alors la mémoire non volatile 30 maintient son état précédent et le commutateur 32 peut être mis immédiatement dans cet état précédent. Cependant, si le détecteur 56 détermine que l'élément 64 s'est déplacé, alors la mémoire non volatile 30 attendra que le contrôleur principal 22 communique l'état correct. De cette manière, le retrait et le replacement du module seront détectés, et il n'y aura aucune possibilité qu'un module SSPC, qui devrait être dans un état ouvert/déclenché, laisse passer la puissance de manière indésirable. La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un module SSPC 70 dans lequel un commutateur à verrouillage magnétique 75 est utilisé pour déterminer si le module a été retiré et replacé, ou nouvellement installé. Lorsque le module est retiré ou installé dans le logement, le commutateur à verrouillage magnétique passe devant un puissant aimant permanent 60 qui fait partie du logement 50. Cela entraîne l'ouverture du commutateur à verrouillage magnétique 75. Un faible aimant permanent 66 n'est pas suffisamment puissant pour fermer le commutateur 75 après que le commutateur 75 est passé devant le puissant aimant permanent 60. Si le module 70 est mis sous tension et détecte que le commutateur à verrouillage magnétique 75 est dans la position ouverte, alors la mémoire non volatile 30 attend que le contrôleur principal 22 communique l'état correct. Une fois que la SSPC a l'état correct, elle alimente l'électroaimant 77 pour tirer le commutateur à verrouillage magnétique 75 vers la position fermée. Le faible aimant permanent 77 maintiendra le commutateur à verrouillage magnétique 75 dans la position fermée après l'arrêt de l'alimentation de l'électroaimant 77. Si le module 70 est mis sous tension et détecte que le commutateur à verrouillage magnétique 75 est dans la position fermée, alors l'état de la SSPC dans la mémoire non volatile 30 est valide et la SSPC peut être mise immédiatement dans l'état spécifié dans la mémoire non volatile 30. Ainsi, la position du commutateur à verrouillage magnétique 75 peut être utilisée pour déterminer si le module a été replacé. Bien que toutes les connexions électriques ne soient pas montrées, un homme du métier serait capable de réaliser facilement les connexions appropriées. Notamment, le commutateur 75 fournit un circuit de commande séparé distinct du commutateur 32. Comme montré sur la figure 4, un organigramme de la présente invention effectue un contrôle à la mise sous tension pour déterminer si le module semble avoir une nouvelle position. Si c'est le cas, alors le contrôleur principal est interrogé quant à l'état souhaité. Si l'état souhaité est distinct de la position mémorisée, alors le commutateur 32 est déplacé à la position souhaitée. Si une nouvelle position n'est pas détectée, alors la position inscrite dans la mémoire est utilisée.

Bien que des modes de réalisation de la présente invention aient été présentés, un homme du métier reconnaîtrait que certaines modifications tomberaient dans l'étendue de la présente invention. Pour cette raison, les revendications qui suivent devraient être examinées pour déterminer l'étendue et le contenu réels de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Module de commande de puissance à semi-conducteurs (28, 52, 70) comprenant : une mémoire non volatile (30) ; un commutateur (32) destiné à s'ouvrir pour interrompre une alimentation d'un composant, ledit commutateur pouvant être actionné pour déclencher lorsqu'une condition indésirable est détectée, et en outre pour être ouvert lors de la réception d'un signal de commande, et un état dudit commutateur étant mémorisé dans ladite mémoire non volatile ; et un détecteur pour détecter si le module a été installé dans un logement, et communiquer avec ladite mémoire non volatile s'il est déterminé que le module a été nouvellement installé dans un logement.
2. Module selon la revendication 1, dans lequel ledit détecteur comprend une partie qui se déplace lorsqu'il est nouvellement reçu dans le logement.
3. Module selon la revendication 2, dans lequel la partie est un levier sur le module déplacé par le logement, le levier déplaçant un deuxième élément lorsqu'il se déplace, et un détecteur étant prévu pour détecter le mouvement du deuxième élément.
4. Module selon la revendication 3, dans lequel le détecteur est un détecteur électronique.
5. Module selon la revendication 2, dans lequel un commutateur est prévu sur ledit module, et est ouvert lorsque le module est nouvellement installé dans un logement, ledit module comprenant un élément magnétique de sorte que, lorsque le module est mis sous tension la première fois après avoir été nouvellement installé, ledit commutateur se ferme, de sorte que lors des mises sous tension suivantes, il sera déterminé que ledit module n'est pas nouvellement installé.
6. Module selon la revendication 1, dans lequel ledit module interroge un contrôleur principal s'il est déterminé que le module a été nouvellement installé depuis sa dernière mise sous tension.
7. Système de commande électronique comprenant : un contrôleur principal (22) communiquant avec au moins un module de commande de puissance à semi-conducteurs (28, 52, 70), ledit module de commande de puissance à semi-conducteurs commandant le flux de puissance d'une source d'alimentation vers au moins un composant ; et ledit module de commande de puissance à semi-conducteurs comprenant une mémoire non volatile (30), un commutateur (32) destiné à s'ouvrir pour interrompre une alimentation dudit au moins un composant, ledit commutateur pouvant être actionné pour déclencher lorsqu'une condition indésirable est détectée, et en outre pour être ouvert lors de la réception d'un signal de commande, et d'un état dudit commutateur mémorisé dans ladite mémoire non volatile, un détecteur pour détecter si le module a été installé dans un logement, et communiquant avec ladite mémoire non volatile s'il est déterminé que le module a été nouvellement installé dans un logement.
8. Système selon la revendication 7, dans lequel ledit détecteur comprend une partie qui se déplace lorsqu'il est nouvellement reçu dans le logement.
9. Système selon la revendication 8, dans lequel la partie est un levier sur le module déplacé par le logement, le levier déplaçant un deuxième élément lorsqu'il se déplace, et un détecteur étant prévu pour détecter le mouvement du deuxième élément.
10. Système selon la revendication 9, dans lequel le détecteur est un détecteur électronique qui peut détecter que le module a été placé dans le logement.
11. Système selon la revendication 8, dans lequel un aimant est placé dans ledit logement et ouvre un commutateur sur ledit module lorsque ledit module est installé dans ledit logement, ledit module comprenant un élément magnétique pour fermer ledit commutateur une fois que ledit module a été mis sous tension, et maintenir ledit commutateur fermé.
12. Système selon la revendication 7, dans lequel ledit module interroge un contrôleur principal s'il est déterminé que le module a été nouvellement installé depuis sa dernière mise sous tension.
13. Procédé de fonctionnement d'un module de commande de puissance à semi-conducteurs comprenant les étapes consistant à : installer un module de commande de puissance à semi- conducteurs dans un logement ; et détecter si un module a été installé dans le logement, et communiquer avec une mémoire non volatile s'il est déterminé que le module a été nouvellement installé dans le logement.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel un élément de détection se déplace entre une première position lorsqu'il n'est pas reçu dans le logement et une deuxième position lorsqu'il est reçu dans le logement.
15. Procédé selon la revendication 13, dans lequel ledit module interroge un contrôleur principal s'il est déterminé que le module a été installé dans le logement depuis sa dernière mise sous tension.