一种飞机交直流电兼容全半功率加温的加温控制器的制作方法

本发明属于飞机加温控制装置的技术领域，具体涉及一种飞机交直流电兼容全半功率加温的加温控制器。

背景技术：

安装在飞机外部的包括空速管、攻角传感器、总温传感器、静压传感器等探头在飞机飞行时的低温环境下极易结冰，影响飞行安全，为了避免探头结冰需要根据气象数据对探头进行加温。探头的加温通常由加温控制器控制，但是传统的加温控制器具有以下不足（1）仅以飞机直流电或仅以飞机交流电作为加温电源，兼容性不强；（2）只具有全功率加温，长时间的全功率加温易损坏探头。

为了保障飞机的飞行安全，急需一种兼容性强、安全性高、全功率加温与半功率加温可控的加温控制器。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种飞机交直流电兼容全半功率加温的加温控制器，兼容机上直流电源与交流电源进行全功率加温控制或半功率加温控制。

本发明通过下述技术方案实现：

一种飞机交直流电兼容全半功率加温的加温控制器，包括电源模块、中央处理器模块、总线采集模块、直流加温控制模块、交流加温控制模块，所述电源模块将机上直流电源转换为二次电源供整个加温控制器使用；所述总线采集模块用于将机上大气数据计算机的信号转换为总线信号并发送至中央处理器模块；所述中央处理器模块根据接收的总线信号向直流加温控制模块发送直流加温控制信号或向交流加温控制模块发送交流控制信号；所述直流加温控制模块根据接收的直流加温控制信号控制机上的直流电对机上探头进行半功率或全功率直流加温；所述交流加温控制模块根据接收的交流加温控制信号控制机上的交流电对机上探头进行半功率或全功率交流加温。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述直流加温控制模块包括直流启动继电器、直流启动信号接收器、直流加温继电器、直流加温功率信号接收器，所述直流启动继电器的输入端与机上直流电源连接，所述直流启动继电器的输出端与直流加温继电器的输入端连接；所述直流启动信号接收器用于接收中央处理器模块发送的直流加温控制信号并控制直流启动继电器的开闭；所述直流加温继电器的输出端通过直流全功率线路或直流半功率线路与机上探头连接，直流加温功率信号接收器用于接收中央处理器模块发送的直流加温控制信号并控制直流加温继电器的输出端在直流全功率线路与直流半功率线路之间切换。

为了更好的实现本发明，进一步地，直流半功率线路上设置有pwm信号控制mos管。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述交流加温控制模块包括所述交流加温控制模块包括交流启动继电器、交流启动信号接收器、交流加温继电器、交流加温功率信号接收器；所述交流启动继电器的输入端与机上交流电源连接，所述交流启动继电器的输出端与交流加温继电器的输入端连接；所述交流启动信号接收器用于接收中央处理器模块发送的交流控制信号并控制交流启动继电器的开闭；所述交流加温继电器的输出端通过交流全功率线路或交流半功率线路与机上探头连接，所述交流加温功率信号接收器用于接收中央处理器模块发送的交流控制信号并控制交流加温继电器的输出端在交流全功率线路与交流半功率线路之间切换。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述交流半功率线路上设置有半功率二极管10。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括驱动模块，所述驱动模块用于对中央处理器模块向直流加温控制模块发送直流加温控制信号与向交流加温控制模块发送交流控制信号进行放大。

为了更好的实现本发明，进一步地，还包括pwm隔离模块，所述pwm隔离模块的输入端与中央处理器模块连接并用于将中央处理器模块输出的pwm信号隔离传输；所述pwm隔离模块的输出端与直流加温控制模块连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述电源模块包括依次连接的dc/dc芯片与线性调压器，所述dc/dc芯片的输入端与机上直流电源连接，所述dc/dc芯片的输出端与线性调压器的输入端连接，所述线性调压器的输出端与中央处理器模块连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述总线采集模块包括总线控制芯片与总线传输芯片，所述总线传输芯片的输入端与机上大气数据计算机连接，所述总线传输芯片的输出端与中央处理器模块连接；所述总线控制芯片与总线传输芯片连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过设置直流加温控制模块对应机上的直流电源，在中央处理器模块的控制下直接采用机上的直流电源对探头进行加温；同时本发明通过设置交流加温控制模块对应机上的交流电源，在中央处理器模块的控制下直接采用机上的交流电源对探头进行加温，具有兼容机上的直流电源与交流电源进行使用的优点，相比传统的加温控制器兼容性更强；

（2）本发明通过总线采集模块采集机上大气数据计算机采集的机外的温度、气压等大气数据，并将大气数据发送至中央处理器模块，中央处理器模块根据大气数据选择输出全功率控制信号或半功率控制信号，进而通过直流加温控制模块或交流加温控制模块进行全功率加温或半功率加温切换，进而根据气象数据对探头进行全功率加温或半功率加温，相比于传统加温控制器一直以全功率对探头进行加温更加安全，能够有效避免探头因长时间全功率加温而损坏。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为直流加温控制模块的结构示意图；

图3为交流加温控制模块的结构示意图。

其中：1-直流启动继电器；2-直流启动信号接收器；3-直流加温继电器；4-直流加温功率信号接收器；5-交流启动继电器；6-交流启动信号接收器；7-交流加温继电器；8-交流加温功率信号接收器；9-pwm信号控制mos管；10-半功率二极管。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种飞机交直流电兼容全半功率加温的加温控制器，如图1所示，包括电源模块、中央处理器模块、总线采集模块、直流加温控制模块、交流加温控制模块，所述电源模块将机上直流电源转换为二次电源供整个加温控制器使用；所述总线采集模块用于将机上大气数据计算机的信号转换为总线信号并发送至中央处理器模块；所述中央处理器模块根据接收的总线信号向直流加温控制模块发送直流加温控制信号或向交流加温控制模块发送交流控制信号；所述直流加温控制模块根据接收的直流加温控制信号控制机上的直流电对机上探头进行半功率或全功率直流加温；所述交流加温控制模块根据接收的交流加温控制信号控制机上的交流电对机上探头进行半功率或全功率交流加温。

电源模块将飞机供电系统上的28vdc直流电转换为整个加温控制器内部使用的二次电源；中央处理器模块通过总线采集模块采集大气数据计算机输出的rs-422a总线形式的加温命令，总线采集模块将大气数据计算机输出的rs-422a总线信号转换为中央处理器模块可识别的总线信号，然后中央处理器模块根据总线信号向直流加温控制模块或交流加温控制模块发送自动加温命令、全/半功率加温命令和pwm形式的控制信号。

直流加温控制模块根据收到的自动加温命令、全/半功率加温命令以及pwm信号控制机上供电系统的28vdc直流电对探头进行加温；交流加温控制模块根据接收到的自动加温命令以及全/半功率加温命令控制机上供电系统的115vac交流电对探头进行加温。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，中央处理器模块向直流加温控制模块发送的直流加温控制信号包括直流启动加温信号、全功率直流加温信号、半功率直流加温信号、pwm信号。

如图2所示，所述直流加温控制模块包括直流启动继电器1、直流启动信号接收器2、直流加温继电器3、直流加温功率信号接收器4，所述直流启动继电器1的输入端与机上28vdc直流电源连接，所述直流启动继电器1的输出端与直流加温继电器3的输入端连接；所述直流启动信号接收器2用于接收中央处理器模块发送的直流加温控制信号并控制直流启动继电器1的开闭；所述直流加温继电器3的输出端通过直流全功率线路或直流半功率线路与机上探头连接，所述直流加温功率信号接收器4用于接收中央处理器模块发送的直流加温控制信号并控制直流加温继电器3的输出端在直流全功率线路与直流半功率线路之间切换。

当直流启动信号接收器2接收到中央处理器模块发出的直流启动加温信号后，直流启动信号接收器2控制直流启动继电器1从断开触点zb切换至闭合触点za，此时直流启动继电器1的输出端与直流加温继电器3的输入端接通。

同时，当直流加温功率信号接收器4接收到中央处理器模块发出的全功率直流加温信号时，直流加温功率信号接收器4控制直流加温继电器3的输出端切换至与直流全功率线路接通对机上探头进行直流全功率加温；当直流加温功率信号接收器4接收到中央处理器模块发出的半功率直流加温信号时，直流加温功率信号接收器4控制直流加温继电器3的输出端切换至与直流半功率线路接通，直流半功率线路上设置有pwm信号控制mos管9，机上的28vdc电源通过pwm信号控制mos管9输出pwm形式的直流半功率加温信号，此时加温控制器对探头启动直流半功率直流加温。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，中央处理器模块向交流加温控制模块发送的交流加温控制信号包括交流启动加温信号、全功率交流加温信号、半功率交流加温信号。

如图3所示，所述交流加温控制模块包括交流启动继电器5、交流启动信号接收器6、交流加温继电器7、交流加温功率信号接收器8；所述交流启动继电器5的输入端与机上115vac交流电源连接，所述交流启动继电器5的输出端与交流加温继电器7的输入端连接；所述交流启动信号接收器6用于接收中央处理器模块发送的交流控制信号并控制交流启动继电器5的开闭；所述交流加温继电器7的输出端通过交流全功率线路或交流半功率线路与机上探头连接，所述交流加温功率信号接收器8用于接收中央处理器模块发送的交流控制信号并控制交流加温继电器7的输出端在交流全功率线路与交流半功率线路之间切换。

当交流启动信号接收器6接收到中央处理器模块发出的交流启动加温信号后，交流启动信号接收器6控制交流启动继电器5从断开触点jb切换至闭合触点ja，此时交流启动继电器5的输出端与交流加温继电器7的输入端接通。

同时，当交流加温功率信号接收器8接收到中央处理器模块发出的全功率交流加温信号时，交流加温功率信号接收器8控制交流加温继电器7的输出端切换至与交流全功率线路接通对机上探头进行交流全功率加温；当交流加温功率信号接收器8接收到中央处理器模块发出的半功率交流加温信号时，交流加温功率信号接收器8控制交流加温继电器7的输出端切换至与交流半功率线路接通，交流半功率线路上设置有半功率二极管10，机上115vac交流电源通过半功率二极管10的半波整流功能输出交流半功率加温信号，对探头启动半功率交流加温。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，还包括驱动模块，所述驱动模块用于对中央处理器模块向直流加温控制模块发送直流加温控制信号与向交流加温控制模块发送交流控制信号进行放大。

驱动模块使用达林顿晶体管fx2003增强驱动能力，该达林顿晶体管驱动能力为500ma，满足后端要求。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，还包括pwm隔离模块，所述pwm隔离模块的输入端与中央处理器模块连接并用于将中央处理器模块输出的pwm信号隔离传输；所述pwm隔离模块的输出端与直流加温控制模块连接。

pwm隔离模块使用光电耦合器ps2502进行隔离，上述光电耦合器输入最大电流80ma，耗散功率120mw。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述电源模块包括依次连接的dc/dc芯片与线性调压器，所述dc/dc芯片的输入端与机上直流电源连接，所述dc/dc芯片的输出端与线性调压器的输入端连接，线性调压器的输出端与中央处理器模块连接。

通过dc/dc芯片zhf28s05vf/15w将机上28vdc电流转换为5vdc电流，驱动能力为3a。然后通过线性调压器hwd767d301mag将5vdc电流转换为3.3vdc电流和1.9vdc电流，驱动能力均为1a。其中3.3vdc电流和1.9vdc电流供给中央处理器的io口和内核供电；5vdc电流和3.3vdc电流给其他芯片供电。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，所述总线采集模块包括总线控制芯片与总线传输芯片，所述总线传输芯片的输入端与机上大气数据计算机连接，所述总线传输芯片的输出端与中央处理器模块连接；所述总线控制芯片与总线传输芯片连接。

总线采集模块通过总线控制芯片和总线通信芯片进行总线通讯，其中通信控制芯片采用sm16c754a，上述芯片是64字节fifo的异步串行通信控制器，最大传输速率为2.1mbps，同时具有增强特性；通信驱动芯片采用sj26lv32mf型差分线性接收器，上述芯片具有使能控制功能且功耗低。

中央处理器模块选用jdspf28335，上述芯片总线宽度32位，主频150m。利用片内256k*16位flash作为程序存储器，工作软件驻存于该存储器中。中央处理器模块使用自带io口输出离散量形式的自动加温命令、全/半功率加温命令，中央处理器模块使用自带pwm接口输出pwm形式的控制信号。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

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