飞机中对高压直流 (HVDC) 配电系统的需求日益增长,该系统可提供低损耗和低重量的配电。与 HVDC 配电系统相关的挑战包括提高可靠性并减少关键部件的尺寸和重量,例如电力负载控制单元 (ELCU) 或用于负载控制和馈线保护的远程电源控制器 (RPC) 以及主母线开关接触器。
传统的机电式电流中断装置由于在反复合闸和分闸操作过程中产生电弧而导致可靠性较差,并且通常在具有潜在高通过能量的情况下隔离故障的速度较慢,直接影响系统安全。
固态电源控制器 (SSPC) 技术因其高可靠性、“软”开关特性、快速响应时间以及促进高级负载管理和其他飞机功能的能力而被接受为机电接触器和断路器的现代替代品。虽然额定电流小于 20A 的 SSPC 已广泛用于飞机二次配电系统,取代热断路器,但其在飞机 HVDC一次配电系统中的应用需要进一步的技术成熟。
飞机 HVDC 配电中使用 SSPC 相关的潜在问题和挑战提出了系统的解决方案,例如由于 SSPC 上的高电压降、泄漏、"故障短路"、雷击引起的误跳闸,以及对容性负载的高浪涌电流。还提供了基于 270VDC、120A SSPC 原型的测试结果。