[发明专利]一种用来防止供电模块的上游短路的保护设备

说明书

技术领域与背景技术

本发明涉及电力供应模块领域，特别涉及飞机上使用的电源配电架。

电力供应模块(electricla power supply module)，更简单称之为“供电模块(power module)”，由直流(DC)电源供电，直流电源可通过整流并经由交流(AC)变压器而获得，并包括带有至少一个电容器的输入滤波器(inlet filter)。供电模块包括至少一个变流器(inverter)，其本身具体包括电感器和续流二极管(freewheel diode)，都可集成在开关部件内。

通常，多个可选择的同样的供电模块通过公共电源进行工作，它们可在配电架上并联，以便向公共负载供电。

当输入滤波器的容量为最小时，变流器特别容易在其输入端出现短路，而此处出现的这种短路构成了配电架故障的常见模式。短路会造成供电模块中出现过大电路流过，特别是出现在变流器的续流二极管中。

为了解决这个问题，通常的做法是增加截止元件，诸如，保险丝、接触器、或断路器。除了这些附加元件导致复杂性之外，还会引起运行中断，这会造成不便而且甚至影响安全。

输入滤波器尺寸可以缩小的范围(这种缩小对于使其集成到配电架上是必须的)，受到了电容器C的限制，因为这需要尺寸设计以便能够至少提供变流器所要求的电流，而且还受到最小电感对输入电感器L的限制，特别是，由于电磁兼容性(EMC)对辐射干扰的约束因素。在这种情况下，输入端短路所产生的电流通过下式给出：

小的L值有助于减小输入滤波器的体积，从而增加短路所产生的电流。

该电流流过续流二极管的时刻相当长，这就意味着这些二级管的尺寸设计要大。

为此，需要提供一种输入滤波器，该滤波器体积小，但同时确保在滤波器的输入端短路时流过供电模块的变流器的续流二极管的电流不会太大，而且，确保电流流过时刻不会太长。

发明内容

本发明寻求解决上述缺陷，特别是，可以保护供电模块防止出现输入短路，简单而可靠，不会引起供电模块工作时的意外中断。

为了解决上述问题，提供了一种防止电力供应模块的上游短路的保护设备，所述设备具有输入滤波器和变流器，滤波器具有至少一个电容器和电感器，变流器带有多个续流二极管，所述设备的特征在于，其包括至少一个耦合到输入滤波器的所述至少一个电感器上的至少一个辅助绕组，和连接到所述至少一个辅助绕组上的耗散器元件，所述耗散器元件适用于在所述输入滤波器的输入端短路时消除输入滤波器的所述至少一个电容器内储存的能量。

特别是，耗散器元件可以由制动电阻式的电阻器构成。

在具体实施方式中，只有在开关元件检测到短路故障时，诸如输入滤波器的电容器的端电压突然下降或变流器内有过电流时，开关元件(诸如有源部件或磁放大器)配置成允许电流流过所述辅助绕组。

本发明特别适用于在飞机上提供电力的供电模块。

附图说明

通过如下参照附图以示例形式给出的具体实施例的描述，本发明的其它特性和优点会显现出来，附图如下：

·图1为根据本发明的设备设备的一个实施例的示意图，所示设备用来防止供电模块的上游出现短路；

·图2是本发明另一个实施例的更详细的示意图；

·图3A曲线图示出了输入端短路时供电模块的输入滤波器电容器的端电压随时刻的变化情况，所示分别为带有本发明的保护装置设备和不带有本发明的保护装置设备；

·图3B曲线图示出了上游短路时供电模块的输入端的电流(图2中写作Is1)随时刻的变化情况，所示分别为带有本发明的保护装置设备和不带有本发明的保护装置设备；

·图4A曲线图示出了输入端短路时图2电路各点电流随时刻的变化情况，所示为第一选择电阻值；

·图4B曲线图示出了输入端短路时图2电路各点电压随时刻的变化情况，所示为第一选择电阻值；

·图5A曲线图示出了输入端短路时图2电路各点电流随时刻的变化情况，所示为第二选择电阻值；

·图5B曲线图示出了输入端短路时图2电路各点电压随时刻的变化情况，所示为第二选择电阻值；

·图6为本发明的保护装置设备的一个示例，所示设备带有过电流检测和磁放大器开关切换功能；以及

·图7为本发明的保护装置设备的另一个示例，所示设备带有过电流或欠电压检测和有源部件由有源部件进行的开关切换切换功能。

具体实施方式