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基于DSP管理器SMJ320F240达成智能电源模块的软硬件的假想

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  机载制造的平静职责离不开安好可靠的电源体系。随着机载兴办综合化程度的进取,高密度、高实在电源编制将成为综闭核心拘束机使用的环节范围。机载建造在职责中偶尔会发明少许额外情景•,如雷击、电压职责不寻常、顿然断电等,这些均会感受机载制造的正常运行•,甚至会对安静性造成劝化。争辩联想具有自愿监测及自愿戍守成效的电源体系是必要的。

  智能管理电源手段应能实时供电运行状况,进行挫折阻隔和专揽电源的分配重构•,达成计划机电源余度供电、加电顺序专揽的智能化处理办法。本文以某型通用独霸治理机(UCP)为冲突谋略,提出一种实用于机载电源建造的智能电源模块(IPSM)的软硬件的竣工设施。

  通用垄断管制机(UCP)智能电源模块(IPSM)回收机上与救急28 V直流电源双路供电系统•,为UCP机架内的各模块供给历程滤波•、电压尖峰、过压浪涌压制等办理后满意GJB181A-2003请求的28 VDC电源,漫衍在各个模块上的供电元件(PSE)将28 V母线电压调动成各模块做事所需的5 V、±15 V电压。每个UCP陈设2个IPSM,回收1+1冗余供电布局,正常劳动时,由两个IPSM给编制供电,当个中一个IPSM模块妨碍时,由另一块IPSM模块主动接替并孤单向周到体系供电。每个IPSM完满28 V电压监测•、12途电源开合阵列(PSA)通断控制、12路负载电流值监测与CPU模块通讯等奏效•。

  IPSM模块严浸包罗电源改革单元(PCU)、电源约束单元(PMS)和电源开关阵列(PSA)。IPSM的原因框图如图1所示。

  PCU将机上28 V输入电压改造成直流28 V母板电压。同时PCU具有负载均流和本身故障阻隔功能,并为模块上别的电路提供助手电源。

  PMS是系统告竣电源智能牵制的症结•。它浸要由电压调整电道、电流负载调动电途••、多道开合、缓冲医治、A/D改变电途、通讯接口、把持器以及体系桎梏圭臬等软硬件部分等构成。PMS的浸要劳绩是按照28 V电压检测旗帜、流过每途开合的电流暗记,来告终对12途LRM模块的智能供电功能•。独揽器采取TI公司推出的DSP料理器SMJ320F240HFPM,授与CMOS工艺,片内544 W的数据留存器,16 kW的Flash规范保管器,最大可寻址空间为224 kW,征求64 kW的数据保管空间、64 kW的标准保管空间和64 kW的IO空间,单指令周期为50 ns,具有1个8位可编程依时器•,3个16位可编程守时器,28个可编程复用I/O引脚、、1个看门狗和1个通用异步通讯口•。

  PSA在PMS独揽下职分,控制接通、断开到机架中其余LRM模块的电源供电。其严沉达成28 V电源输出的通/断、电流检测等劳绩。由于本项目需要12途开闭操纵和电流检测,采纳向例的分立式功率开合元件、驱动电途,不光电途繁复,并且占用PCB面积较大,给国界联想带来速苦。加倍是驱动电路,需要BOOST电途或电荷泵将驱动灯号升压到约35 V,才略保证真正的驱动功率开关的通/断。采纳继电器开合具有距离收效,易独揽、电路粗略,但继电器的举动时代较长、反响疾度慢。

  为简化电路联想,采纳将独揽、驱动及功率开合集成于一体的集成电道,在此采纳英飞凌公司的BTS660P,它集成了电荷泵和n沟道MOS管,具有过载扞卫、电流束缚、短路护卫、过压守护、过温戍守、输出负压箝位等收效。

  IPSM软件可供应一套完备的嵌入式愚弄准则软件,达成UCP系统的智能供电。IPSM应完美多种成果,搜罗实时监测IPSM的义务状态;按照IPSM职分状况•,把持、驱动12途PSA开合的通、断•。当PSA开合流过电流≥2.5 A时,割断输出并且不行规复;根据UCP编制号令控制12道PSA开合的通、断•;需要RS422通讯接口•,与CPU模块举办数据/音信通信等。

  IPSM软件按效果分为•:体例初始化、BIT准绳、PSA的束缚、RS-422通信、设备驱动及滞碍记实6个限定•,其功劳机合如图4所示。

  系统初始化圭表达成IPSM的DSP执掌器SMJ320F240、串口通信订交芯片TLS16C552AMHV以及12途PSA的初始化,并为欺骗标准的探访提供帮忙。

  BIT轨范用于对IPSM的内部硬件资源实行检测,凭据奉行阶段的差别,将BIT圭臬分为上电BIT(PUBIT)、周期BIT(PBIT)和保护BIT(MBIT)。

  维持BIT(MBIT):MBIT是体例在地面•,当罗致到CPU模块发送的爱护BIT命令后,对IPSM进行的保卫实验。

  对电源开合阵列(PSA)处理的机制为:(1)循环检测28 V输出是否寻常。若周期检测一口气3次均不正常,封关12途电源开关,源委RS-422接口向CPU模块发送曲折音尘,并记载挫折成就。(2)循环检测12途各PSA中流经各路电流值的大小,并决定各途的举动状态。若检测到Is≥Is max,若苟且一齐周期检测相接3次均超限时,应封闭该路电源开合•,原委RS-422接口向CPU模块发送阻碍音讯并记录阻碍效果。否则,不封关该路PSA开合•。

  IPSM颠末RS-422串口利用盘诘的形式与CPU模块举办通信。的确收效如下•:(1)当IPSM监控有障碍时,将发作的障碍历程RS-422总线串口汲取CPU模块发送的号召,征采发送状态音尘命令、握手号令•、上电夂箢、下电下令、举行维持BIT下令、发送版本敕令和帮助版本夂箢•,并颠末RS-422串口对CPU模块发出的敕令实行反响。

  创造驱动紧要是指对IPSM中所配备的接口筑造供应驱动准绳,开发驱动程序搜集I/O接口驱动圭臬准则;RS-422总线接口驱动轨范;NV-SRAM驱动规范。

  IPSM对所检测到的窒碍音信••,都务必在NV-SRAM中实行滞碍记实,以备故障判辨。故障新闻纪录在NV-SRAM中的一个裁夺留存地方,阻滞记实划分为:PUBIT波折记录区、MBIT挫折纪录区和周期任务窒碍记实区。NV-SRAM的内容可读出和根除•。

  智能电源管理编制是新一代飞机综关主题管制机的进展趋势•,可餍足电源功率密度高、体积小、重量轻、改造效力高等职能的央求•,并且电源体例本身的监测才华、滞碍诊断和隔绝、容错沉构才华大幅发展,工程运用前景广大。

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