【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气，更具体地，涉及一种基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路及方法。
技术介绍
1、传统的电力控制器通常采用机械式或电磁式开关，但这些开关存在着机械磨损、电弧产生以及响应速度慢等问题。固态功率控制器则通过使用电子器件(如晶体管、二极管等)来实现电力的精确控制，从而有效避免了这些问题。固态功率控制器因其体积小、重量轻、可靠性高以及接通/断开无电弧现象等优点被广泛应用于航空、战车、舰船等领域。
2、然而，现有固态配电技术中，部分大功率设备仍采用接触器+断路器的配电方式，此种配电方式在断路器一旦发生保护便无法复位；部分大功率设备采用智能接触器进行配电，需要通过软件进行控制，但是当软件失效时无法实现保护功能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路及方法，解决前述采用接触器+断路器的配电技术中断路后无法复位的问题，并解决采用智能接触器进行配电时在软件失效后无法进行短路保护的问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，包括触发器、正常信号输入控制模块、特殊信号输入控制模块、正常信号输出控制模块和触发器控制模块，其中，正常信号输入控制模块、特殊信号输入控制模块和正常信号输出控制模块分别包括两个输入端和一个输出端；
3、正常信号输入控制模块的两个输入端分别接收正常接通控制信号和超控信号，正常信号输入控制模块的输出端与正常信号输出控制模块的输入端连接；
4、正常信号输出控制模块的两个输入端彼此连接，正常信号输出控制模块的输出端作为逻辑锁存控制电路的常规控制信号输出端；触发器的常规输出端或者反相输出端与逻辑锁存控制电路的特殊控制信号输出端电连接；
5、特殊信号输入控制模块的两个输入端分别接收复位接通控制信号和短路信号，特殊信号输入控制模块的输出端连接至触发器的时钟信号端，并与第一电压信号端电连接；
6、触发器控制模块的控制端连接至触发器的反相输出端，触发器控制模块的第一端与触发器的数据信号端、复位端和设置端分别电连接，触发器的数据信号端、复位端和设置端还连接至第一电压信号端；触发器控制模块的第二端连接至第二电压信号端。
7、可选地，其中：
8、特殊信号输入控制模块中接收短路信号的输入端为短路信号输入端；逻辑锁存控制电路还包括判断模块和采样信号输入端，判断模块的第一输入端连接采样信号输入端，判断模块的输出端与特殊信号输入控制模块的短路信号输入端连接，正常接通控制信号由微控制器电路发送；其中，采样信号输入端用于采集功率电路的输出信号，判断模块用于根据功率电路的输出信号判断功率电路的输出状态。
9、可选地，其中：
10、触发器为d型上升沿触发器，正常信号输入控制模块包括或门，正常信号输出控制模块包括与非门，触发器控制模块包括p型三极管，p型三极管的发射极作为触发器控制模块的第一端，p型三极管的集电极作为触发器控制模块的第二端，p型三极管的基极作为触发器控制模块的控制端；
11、特殊信号输入控制模块包括或非门和n型三极管，特殊信号输入控制模块中，或非门的输入端作为特殊信号输入控制模块的两个输入端，或非门的输出端与n型三极管的基极电连接，n型三极管的集电极连接时钟信号端和第一电压信号端，n型三极管的发射极连接第二电压信号端；或者，
12、特殊信号输入控制模块包括或门，或门的两个输入端作为特殊信号输入控制模块的两个输入端，或门的输出端连接时钟信号端和第一电压信号端。
13、可选地，其中：
14、还包括总体输出控制模块，常规控制信号输出端和特殊控制信号输出端分别连接至总体输出控制模块的输入端，总体输出控制模块的输出端用于连接功率控制器的驱动电路。
15、可选地，其中：
16、总体输出控制模块包括或门，逻辑锁存控制电路的特殊控制信号输出端与触发器的常规输出端电连接，或门的两个输入端分别作为总体输出控制模块的输入端，或门的输出端作为总体输出控制模块的输出端；
17、或者，总体输出控制模块包括或门和或非门，逻辑锁存控制电路的特殊控制信号输出端与触发器的反相输出端电连接，在总体输出控制模块中，或门的一个输入端与常规控制信号输出端电连接，另一输入端与或非门的输出端连接，或门的输出端作为总体输出控制模块的输出端；或非门的两个输入端分别连接特殊控制信号输出端和第二电压信号端。
18、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所提供的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，包括上电阶段和第一工作阶段；
19、在上电阶段，控制正常接通控制信号、超控信号、复位接通控制信号和短路信号均为低电平信号；
20、在第一工作阶段，正常接通控制信号和超控信号中的至少一者变为高电平信号，正常信号输入控制模块向正常信号输出控制模块输出高电平信号，使正常信号输出控制模块输出有效电平信号，控制功率电路导通。
21、可选地，其中：
22、逻辑锁存控制电路还包括判断模块和采样信号输入端，判断模块的第一输入端连接采样信号输入端，判断模块的输出端与特殊信号输入控制模块的短路信号输入端连接，还与逻辑锁存控制电路外部的微控制器电路电连接，正常接通控制信号由微控制器电路发送；
23、控制方法还包括信号采集阶段，在信号采集阶段，采样信号输入端将采集的功率电路的输出状态信号传输至判断模块；
24、判断模块根据输出状态信号判断功率电路是否发生短路，若发生短路，则短路信号由低电平变为高电平，触发器出现上升沿，数据信号端的高电平信号传输至触发器的常规输出端，使触发器的反相输出端的信号由高电平变为低电平，控制功率电路关断，此时，触发器控制模块导通，第二电压信号端的低电平信号传输至触发器的数据信号端。
25、可选地，其中：
26、输出状态信号还传输至微控制器电路；微控制器电路根据输出状态信号判断功率电路是否发生过载，若发生过载，则微控制器电路将正常接通控制信号置为低电平，使正常信号输出控制模块输出无效电平信号，控制功率电路关断。
27、可选地，其中：
28、触发器为d型上升沿触发器，在功率电路的输出端发生短路之后，还包括复位接通阶段，在复位接通阶段，复位接通信号变为高电平，特殊控制信号输入控制模块向上升沿触发器的时钟信号端输出高电平，d型上升沿触发器出现上升沿，d型上升沿触发器的常规输出端输出低电平信号，反相输出端输出高电平信号，控制功率电路导通。
29、第三方面，本专利技术提供一种固态功率控制器，包括本专利技术第一方面所提供的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，还包括微控制器电路、离散量控制电路、驱动电路和电流采集电路，其中，所述微控制器电路与所述逻辑锁存控制电路电连接，至少用于向所述逻辑锁存控制电路传输正常接通控制信号；所述离散量控制电路与所述逻辑锁存控制电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，包括触发器、正常信号输入控制模块、特殊信号输入控制模块、正常信号输出控制模块和触发器控制模块，其中，所述正常信号输入控制模块、所述特殊信号输入控制模块和所述正常信号输出控制模块分别包括两个输入端和一个输出端；
2.根据权利要求1所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述特殊信号输入控制模块中接收所述短路信号的输入端为短路信号输入端；
3.根据权利要求1所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述触发器为D型上升沿触发器，所述正常信号输入控制模块包括或门，所述正常信号输出控制模块包括与非门，所述触发器控制模块包括P型三极管，所述P型三极管的发射极作为所述触发器控制模块的第一端，所述P型三极管的集电极作为所述触发器控制模块的第二端，所述P型三极管的基极作为所述触发器控制模块的控制端；
4.根据权利要求3所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，还包括总体输出控制模块，所述常规控制信号输出端和所述特殊控制信号输出端分别连接
5.根据权利要求4所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述总体输出控制模块包括或门，所述逻辑锁存控制电路的特殊控制信号输出端与所述触发器的常规输出端电连接，所述或门的两个输入端分别作为所述总体输出控制模块的输入端，所述或门的输出端作为所述总体输出控制模块的输出端；
6.一种如权利要求1至5中任一所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，包括上电阶段和第一工作阶段；
7.根据权利要求6所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，所述逻辑锁存控制电路还包括判断模块和采样信号输入端，所述判断模块的第一输入端连接所述采样信号输入端，所述判断模块的输出端与所述特殊信号输入控制模块的所述短路信号输入端连接，还与所述逻辑锁存控制电路外部的微控制器电路电连接，所述正常接通控制信号由所述微控制器电路发送；
8.根据权利要求7所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，所述输出状态信号还传输至所述微控制器电路；所述微控制器电路根据所述输出状态信号判断所述功率电路是否发生过载，若发生过载，则所述微控制器电路将所述正常接通控制信号置为低电平，使所述正常信号输出控制模块输出无效电平信号，控制功率电路关断。
9.根据权利要求1所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，所述触发器为D型上升沿触发器，在功率电路的输出端发生短路之后，还包括复位接通阶段，在所述复位接通阶段，所述复位接通信号变为高电平，特殊控制信号输入控制模块向所述上升沿触发器的时钟信号端输出高电平，所述D型上升沿触发器出现上升沿，所述D型上升沿触发器的常规输出端输出低电平信号，反相输出端输出高电平信号，控制功率电路导通。
10.一种固态功率控制器，其特征在于，包括权利要求1至5中任一所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，还包括微控制器电路、离散量控制电路、驱动电路和电流采集电路，其中，所述微控制器电路与所述逻辑锁存控制电路电连接，至少用于向所述逻辑锁存控制电路传输正常接通控制信号；所述离散量控制电路与所述逻辑锁存控制电路电连接，用于向所述逻辑锁存控制电路传输超控信号；所述逻辑锁存控制电路与所述驱动电路电连接，用于向所述驱动电路传输正常控制信号或特殊控制信号；所述驱动电路与功率电路电连接，用于根据驱动电路的正常控制信号和特殊控制信号控制所述功率电路的导通或关断；所述电流采集电路分别与逻辑锁存控制电路、微控制器电路和功率电路电连接，用于采集所述功率电路的输出信号，并将采集的信号传输至所述逻辑锁存控制电路和所述微控制器电路。
...【技术特征摘要】
1.一种基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，包括触发器、正常信号输入控制模块、特殊信号输入控制模块、正常信号输出控制模块和触发器控制模块，其中，所述正常信号输入控制模块、所述特殊信号输入控制模块和所述正常信号输出控制模块分别包括两个输入端和一个输出端；
2.根据权利要求1所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述特殊信号输入控制模块中接收所述短路信号的输入端为短路信号输入端；
3.根据权利要求1所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述触发器为d型上升沿触发器，所述正常信号输入控制模块包括或门，所述正常信号输出控制模块包括与非门，所述触发器控制模块包括p型三极管，所述p型三极管的发射极作为所述触发器控制模块的第一端，所述p型三极管的集电极作为所述触发器控制模块的第二端，所述p型三极管的基极作为所述触发器控制模块的控制端；
4.根据权利要求3所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，还包括总体输出控制模块，所述常规控制信号输出端和所述特殊控制信号输出端分别连接至所述总体输出控制模块的输入端，所述总体输出控制模块的输出端用于连接功率控制器的驱动电路。
5.根据权利要求4所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路，其特征在于，所述总体输出控制模块包括或门，所述逻辑锁存控制电路的特殊控制信号输出端与所述触发器的常规输出端电连接，所述或门的两个输入端分别作为所述总体输出控制模块的输入端，所述或门的输出端作为所述总体输出控制模块的输出端；
6.一种如权利要求1至5中任一所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，包括上电阶段和第一工作阶段；
7.根据权利要求6所述的基于大电流固态功率控制器的逻辑锁存控制电路的控制方法，其特征在于，所述逻辑锁存控制电路还包括判断模块和采样信号输入端，所述判断模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷子棋，郭思源，张琰祥，刘捷，吴茜茜，
申请(专利权)人：汉中一零一航空电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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