[發明專利]一種基于寬帶電力載波通信的助航燈具驅動控制裝置

有效

• 申請號: 202110666599.2
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113382505B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 楊小龍;李拓;楊灝;袁肖鐘靈;麻曉丹
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: H05B45/34
• 分類號: H05B45/34;H05B45/345;H05B45/355;H05B45/325;H05B47/185;H04B3/54
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 柴琳琳

1.一種基于寬帶電力載波通信的助航燈具驅動控制裝置，其特征在于，包括：通信傳輸模塊、MCU控制模塊、AC/DC功率轉換模塊和DC/DC功率轉換模塊，其中，

所述通信傳輸模塊的模擬側與二次電纜連接，或與外部專用電力載波通信接口連接，用于通過對寬帶電力載波信號的處理、解析及耦合，傳輸上行方向和下行方向數據；所述通信傳輸模塊的數字側與所述MCU控制模塊連接，以交互應用層數據；

所述AC/DC功率轉換模塊的輸入側與二次電纜連接，所述AC/DC功率轉換模塊的信號側與所述MCU控制模塊連接，所述AC/DC功率轉換模塊的輸出側與所述DC/DC功率轉換模塊連接，用于將交流恒流源轉換為直流恒壓源，并提高裝置的功率因數；

所述DC/DC轉換模塊的信號側與所述MCU控制模塊連接，所述DC/DC轉換模塊的輸入側與所述AC/DC轉換模塊的輸出側連接，用于將直流恒壓源轉換為負載所需的直流恒壓源和直流恒流源；

所述MCU控制模塊，用于執行如下操作：

S100，采集監控信息并發送給遠程控制端，所述監控信息包括所述AC/DC功率轉換模塊和所述DC/DC功率轉換模塊的內部各節點的電流信號和電壓信號以及裝置的溫度信息和濕度信息；

S110，基于所述電流信號和電壓信號，通過閉環負反饋控制，得到對應的PWM控制信號；

S120，利用所述PWM控制信號分別控制所述AC/DC功率轉換模塊和所述DC/DC功率轉換模塊輸出對應的直流電壓和直流電流。

2.根據權利要求1所述的助航燈具驅動控制裝置，其特征在于，所述通信傳輸模塊包括PLC模組、高頻耦合電容C1、高頻耦合電容C2和專用電力載波通信接口；所述專用電力載波通信接口用于與外部專用電力載波通信接口連接，以傳輸電力載波信號；所述PLC模組用于處理解析耦合電力載波信號以及傳輸數字信號；所述高頻耦合電容C1和所述高頻耦合電容C2分別用于耦合傳輸電力載波信號。

3.根據權利要求2所述的助航燈具驅動控制裝置，其特征在于，所述AC/DC功率轉換模塊包括正向升壓電路、負向升壓電路、電容C3、正向分壓電路、負向分壓電路、母線電壓分壓電路、電流傳感器RS1、電流傳感器RS2、驅動1和驅動2；

其中，所述正向升壓電路包括電感L1、功率MOSFET管Q1、續流二極管D2和快速恢復二極管D3；電感L1的一端與二次電纜的正向輸入端連接，另一端與快速恢復二極管D3的正極連接；功率MOSFET管Q1的柵極與驅動1連接，漏極連接在電感L1和快速恢復二極管D3之間，源極與電流傳感器RS1的一端連接；續流二極管D2的正極連接在功率MOSFET管Q2和電流傳感器RS2之間，負極連接在功率MOSFET管Q2和電感L2之間；

所述負向升壓電路包括電感L2、功率MOSFET管Q2、續流二極管D1和快速恢復二極管D4；電感L2的一端與二次電纜的負向輸入端連接，另一端與快速恢復二極管構成D4的正極連接；功率MOSFET管Q2的柵極與驅動2連接，漏極連接在電感L2和快速恢復二極管D4之間，源極與電流傳感器RS2的一端連接；續流二極管D1的正極連接在功率MOSFET管Q1和電流傳感器RS1之間，負極連接在功率MOSFET管Q1和電感L1之間；

所述電容C3的正極與快速恢復二極管D3和快速恢復二極管D4的負極以及分壓電阻R7連接，電容C3的負極與地連接，用于儲能和濾波，向后端提供穩定直流恒壓源；

所述負向分壓電路用于將負向輸入電壓調節至適合采樣的范圍值，得到調制后的負向輸入電壓信號Vin_N_sen，包括依次串聯連接的分壓電阻R1、分壓電阻R2和分壓電阻R3，分壓電阻R1與二次電纜的負向輸入端連接，分壓電阻R3與地連接；

所述正向分壓電路用于將正向輸入電壓調理至適合采樣的范圍值，得到調制后的正向輸入電壓信號Vin_L_sen，包括依次串聯連接的分壓電阻R4、分壓電阻R5和分壓電阻R6，分壓電阻R4與二次電纜的正向輸入端連接，分壓電阻R6與地連接；

所述母線電壓分壓電路用于將母線電壓調理至適合采樣的范圍值，得到調制后的母線電壓信號Vbus_sen，包括依次串聯連接的分壓電阻R7、分壓電阻R8和分壓電阻R9，分壓電阻R9與地連接；

所述電流傳感器RS1的另一端與地連接，用于監測流過功率MOSFET管Q1和續流二極管D1的電流波形，得到第一監測電流；

所述電流傳感器RS2的另一端與地連接，用于監測流過功率MOSFET管Q2和續流二極管D2的電流波形，得到第二監測電流。