(57)【要約】  突入電流リミッタ（１００）および方法が提供される。突入電流リミッタ（１００）は、アビオニクスシステムのシステム起動中に引き出される最大電流を低減させる。起動中、電力供給バス（１１４）によって、電力バスに各々結合された複数のアビオニクス装置（１０１）に電力が供給される。起動中にアビオニクス装置（１０１）によって引き出される最大電流を低減させるために、突入電流リミッタ（１００）は、電流リミッタコントローラ（１０２）、充電回路（１０４）および切換え回路（１０６）を含む。具体的には、システム起動中は、電力供給バス（１１４）からの主電流経路は切換え回路（１０６）によって遮断される一方で、充電回路（１０４）によって代替の電流経路が接続される。この充電期間中、充電回路（１１４）を流れる電流の量は、充電回路（１１４）内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。
2008508845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスシステム起動中に電力供給バス（１１２）からの主電流経路を遮断する切換え回路（１０６）と、
システム起動中に前記電力供給バス（１１２）からの代替の電流経路を接続する充電回路（１０４）と
を備える、システム起動中に前記電力供給バスからの突入電流を制限するための突入電流リミッタ（１００）。
【請求項２】
前記充電回路（１０４）はバス起動中に前記バスシステム内の電流を許容レベルに制限するための抵抗素子を含む、請求項１に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項３】
前記充電回路（１０４）は前記代替の電流経路を遮断し、前記バスシステムが規定レベルに充電されたとき前記切換え回路（１０６）が前記主電流経路を接続する、請求項１に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項４】
前記充電回路（１０４）は、規定期間充電した後に、前記代替の電流経路を遮断し、かつ前記主電流経路を接続する、請求項１に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項５】
電力システムバス上の他のデバイスと比較して時差的な起動をもたらすように前記規定期間が選択される、請求項４に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項６】
システム起動を検知して前記充電回路（１０４）および前記切換え回路（１０６）を制御するリミッタコントローラ（１０２）をさらに備える、請求項１に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項７】
前記リミッタコントローラ（１０２）はコンデンサ上の電圧を基準電圧と比較し、いつ前記充電回路（１０４）が代替の電流経路を遮断し、かつ前記切換え回路（１０６）が前記主電流経路を接続するべきかを決定する、請求項６に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項８】
前記リミッタコントローラ（１０２）はクロック信号を受け取り、いつ前記充電回路（１０４）が代替の電流経路を遮断し、かつ前記切換え回路（１０６）が前記主電流経路を接続するべきかを決定する、請求項６に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項９】
前記切換え回路（１０６）は、スイッチングトランジスタ（３０４）を含み、前記リミッタコントローラが起動するまで前記スイッチングトランジスタ（３０４）をオンにするのを遅らせることによりソフト起動をさらに実現する、請求項６に記載の電流リミッタ（１００）。
【請求項１０】
電力供給バス（１１４）に結合された複数のアビオニクス装置（１０１）と、
前記電力供給バス（１１４）に結合された複数の突入電流リミッタ（１００）とを備え、前記複数の突入電流リミッタ（１００）の各々は、前記複数のアビオニクス装置（１０１）のうちの１つに対応し、
システム起動中に、前記電力供給バス（１１４）から各々が対応するアビオニクス装置（１０１）への主電流経路を遮断する切換え回路（１０６）と、
システム起動中に、前記電力供給バス（１１４）から各々が対応するアビオニクス装置（１０１）への代替の電流経路を接続し、抵抗素子を含んでシステム起動中に前記電力供給バス（１１４）中の電流を許容レベルに制限する充電回路（１０４）と、
システム起動を検知して、各々が対応するアビオニクス装置（１０１）が規定レベルに充電されたとき、前記充電回路（１０４）が前記代替の電流経路を遮断し、かつ前記切換え回路（１０６）が前記主電流経路を接続するように前記充電回路（１０４）および前記切換え回路（１０６）を制御するリミッタコントローラ（１０２）と、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にアビオニクスシステムに関し、より詳細には航空機アビオニクスバスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機では、制御および通信システムがますます複雑化している。現代の多くの航空機には、様々なナビゲーション装置、制御装置および通信装置の間の電力および通信リンクを供給する電力供給バスが含まれる。航空機の複雑さが増すにつれて、アビオニクスシステムの要求仕様も同様に向上した。その上、電力供給バスに支えられた多くの重要な動作のために、電力供給バスの信頼性および性能は極度に重要なものである。
【０００３】
電力供給バスによって提供される機能の１つに、バスに接続された様々なアビオニクス構成要素に電力を分配することがある。例えば、電力供給バスは、ナビゲーションおよび通信の無線、計器、センサおよび表示装置のための作動電力を供給することができる。電力供給バスがこれらのアビオニクス構成要素に確実に電力を供給する能力は、航空機の全般的な信頼性における１つの基幹である。
【０００４】
電力供給バスの信頼性における重要な問題の１つに、システム起動で発生し得る大電流がある。一般的なシステムでは、電力供給バスは重く負荷をかけられる。システムの起動で、電力供給バスおよびその関連するアビオニクス構成要素をオンにすることに関連して大きな電流の突入がある。この突入電流は、電力供給バスの通常の動作電流の１００倍になることがある。そのような突入電流は、バスを構成するスイッチおよび他のデバイスを早期に損耗させることがあり、したがってバスの信頼性を低下させることがある。例えば、アビオニクスの主幹スイッチをオンにすることに関連した大きな突入電流が、実際に主幹スイッチ自体に損傷を与えることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
残念ながら、現在のアビオニクスの電力供給バスシステムには、システム起動に関連した大きな突入電流の影響を低減させるための確実な方法がない。
したがって、アビオニクスバスシステムのシステム起動における突入電流を制限するシステムおよび方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は突入電流リミッタおよび方法を提供する。突入電流リミッタは、アビオニクスシステムのシステム起動中に引き出される最大電流を低減させる。起動中、電力供給バスによって、電力バスに各々結合された複数のアビオニクス装置に電力が供給される。起動中にアビオニクス装置によって引き出される最大電流を低減させるために、突入電流リミッタは、電流リミッタコントローラ、充電回路および切換え回路を含む。電流リミッタコントローラは、システム起動を検知し、充電回路および切換え回路を制御して突入電流を低減させる。具体的には、システム起動中は、電力供給バスからの主電流経路は切換え回路によって遮断される一方で、充電回路によって代替の電流経路が接続される。電流は、充電回路および代替の電流経路を通って流れ、対応するアビオニクス装置に供給されて関連するアビオニクス装置上のコンデンサを充電する。この充電期間中、充電回路を流れる電流の量は、充電回路内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。アビオニクス装置の充電が規定レベルに達したとき、または設定期間が満了したとき、代替の電流経路は充電回路によって遮断され、電力供給バスからの主電流経路が回復される。アビオニクス装置上のコンデンサが、主電流経路の回復に先立って充電されるので、この時の突入電流は許容レベル内にあることになる。したがって、突入電流リミッタは、バスまたはバスに結合されたアビオニクス装置の通常動作を妨げることなく、システム起動中に電力供給バス上の突入電流を低減させる。
【０００７】
本発明の例示の好ましい実施形態が、添付図面と共に以下に説明されるであろう。同じ名称は同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は突入電流リミッタおよび方法を提供する。突入電流リミッタは、アビオニクスシステムのシステム起動中に引き出される最大電流を低減させる。図１を見ると、アビオニクスシステム５０の概略図が示される。アビオニクスシステム５０は、航空機電源５２、メインスイッチ５４、アビオニクス電力供給バス５６および複数のアビオニクス装置５８を含む。電力供給バス５６の主な機能は、様々なアビオニクス装置５８に電力を配電することである。例えば、アビオニクス装置５８は、ナビゲーションおよび通信の無線、計器、制御デバイス、センサおよび表示装置を含むことがあり、これらはすべて電力供給バス５６によって電力供給される。
【０００９】
アビオニクス装置５８への電力は、メインスイッチ５４で制御される。メインスイッチ５４がオンになると、電力供給バス５６によってアビオニクス装置５８に電力が送られる。本発明の実施形態によれば、突入電流リミッタ１００は、メインスイッチ５４がオンになるときに、さもないと生じるであろう突入電流を低減させる働きをする。電流を低減させることは、メインスイッチ５４および電力供給バス５６の早期損耗および損傷の回避に役立つ。起動中にアビオニクス装置５８によって引き出される最大電流を低減させるために、突入電流リミッタ１００は電力供給バス５６からの代替の電流経路を提供し、ここで電流が適切な抵抗素子で制限される。アビオニクス装置５８上のコンデンサが充電されると、代替の電流経路は充電回路によって遮断され、電力供給バス５６からの主電流経路が回復される。したがって、突入電流リミッタ１００は、電力供給バス５６またはアビオニクス装置５８の通常動作を妨げることなく、システム起動中に電力供給４３バス上の突入電流を低減させる。
【００１０】
図２に移ると、本発明の例示の実施形態による突入電流リミッタ１００が示される。突入電流リミッタ１００は、起動中にアビオニクス装置１０１によって電力供給バス１１２から引き出される最大電流を低減させる働きをする。突入電流リミッタ１００は、電流リミッタコントローラ１０２、充電回路１０４、および切換え回路１０６を含む。電流リミッタコントローラ１０２は、システム起動を検知し、充電回路１０４および切換え回路１０６を制御して突入電流を低減させる。具体的には、システム起動中は、充電回路１０４によって代替の電流経路が接続される一方で、電力供給バス１１２からの主電流経路は切換え回路１０６によって遮断される。電流は、充電回路と代替の電流経路を流れ、アビオニクス装置１０１に供給されてアビオニクス装置１０１上のコンデンサを充電する。この充電期間中、充電回路１０４を流れる電流の量は、充電回路１０４内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。アビオニクス装置１０１の充電が規定レベルに達したとき、または設定期間が満了したとき、代替の電流経路は充電回路１０４によって遮断され、電力供給バス１１２からの主電流経路が回復される。アビオニクス装置１０１上のコンデンサが主電流経路の回復に先立って充電されるので、この時の突入電流は許容レベル内であることになる。
【００１１】
図２に示される実施形態では、アビオニクス装置１０１はフィルタ１０８、内部電力供給バス１１４および電力供給部１１６を含む。これらは、アビオニクス装置で見られる構成要素のタイプの一般的な例でしかなく、典型的な装置は、特定の用途および設計次第で、追加の構成要素、回路およびデバイスを含むであろうということに留意されたい。一般に、フィルタ１０８は、電力供給バス１１２からのノイズがアビオニクス装置１０１内の影響を受けやすい構成要素へ通ること、およびその逆方向の通過を防ぐ働きをする。電力はフィルタ１０８を通って内部供給バス１１４に送られる。内部供給バス１１４は、アビオニクス装置内の様々な機能部品に電力を送るが、これら構成要素の特定のタイプおよび構成はアビオニクス装置１０１のタイプに左右される。具体的には、内部電力供給バス１１４は、パワーアビオニクス装置１１４を構成する個々の機能部品に電力を供給する働きをする電力供給部１１６に電力を送る。例えば、電力供給部１１６は、電力供給バス１１４上に見られる電圧（例えば２８ボルト）からの電力を、アビオニクス装置の内部回路に必要とされる電圧（例えば３．３ボルト、５ボルト、＋／−１２ボルトおよび＋／−１５ボルト）へとダウンコンバート（またはアップコンバート）することになる。したがって、フィルタ１０８、内部電力供給バス１１４および電力供給部１１６は、アビオニクス装置１１６の個々の機能部品へ電力供給バス１１２から電力を送る働きをする。
【００１２】
前述のように、フィルタ１０８は、電力供給バス１１２からのノイズがアビオニクス装置１０１内へ通ること、およびその逆方向の通過を防ぐ働きをする。多くの場合、フィルタ１０８は、アビオニクス装置１０１および他の構成要素に特定のタイプの保護を与えるように個々に設計された複数のフィルタを含むであろう。例えば、１つのフィルタが、フィルタを並列にすることによりフィルタを通る電流を低減させ、かつ内部電力供給バス１１４からバックライトなどのノイズ回路を分離するように設計された２つのＥＭＩを含むことがある。
【００１３】
フィルタ１０８は、一般に比較的大量の静電容量を含むことになる。例えば、典型的なＥＭＩフィルタは、フィルタの一体部品であるいくつかの大きなコンデンサを含むことがある。非常に長い時間コンデンサから電力が切り離されたとき、コンデンサから電荷がすべて放散するであろう。コンデンサ上に電荷が存在しないとき電圧が印加されると、コンデンサは、実際に有効なインピーダンスのない電流シンクとして動作するであろう。そのため、起動されるとき、フィルタ１０８のコンデンサが比較的大量の電流を奪い去ることがある。フィルタ１０８のコンデンサ上に有効な電荷が蓄積されてコンデンサ上の電圧が上昇するまで、この突入電流は継続することになる。前述のように、もし対処されなかったならば、この電流は電力供給バス１１２上の通常の動作電流を大幅に超過することがあり、電力供給バス１１２およびその関連する要素の損傷をまねくことがある。
【００１４】
突入電流リミッタ１００は、電力供給バス１１２からフィルタ１０８上のコンデンサまで代替の電流経路を与えることにより突入電流を低減させる働きをし、その代替の電流経路は、突入電流を制限するように設計された抵抗素子を含む。電流リミッタコントローラ１０２は、充電回路１０４および切換え回路１０６の動作を制御し、突入電流の低減に役立つ。具体的には、電力供給バス１１２が起動されるとき、電流リミッタコントローラへのリセット信号入力がアサートされる。これを受けて、電流リミッタコントローラ１０２は、電力供給バス１１２とフィルタ１０８の間の主電流経路を遮断するように切換え回路１０６に命じる。同時に、電流リミッタコントローラ１０２は、電力供給バス１１２とフィルタ１０８の間に代替の電流経路を接続するように充電回路１０４に命じる。したがって、ライン１２２によってフィルタ１０８へと電流が流れ、それがフィルタ１０８上のコンデンサを充電する。この充電期間中、充電回路１０４を流れる電流の量は、充電回路１０４内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。コンデンサ上の電圧は、ライン１２４によって電流リミッタコントローラ１０２にフィードバックされる。コンデンサ上の電圧が規定されたポイントに達すると、電流リミッタコントローラ１０２は、代替の電流経路を遮断するように充電回路１０４に命じる。同時に、電流リミッタコントローラ１０２は、電力供給バス１１２とフィルタ１０８の間の主電流経路を回復させるように切換え回路１０６に命じる。フィルタ１０８上のコンデンサがこの時点で充電されているので、主電流経路の接続に関連した突入電流は、許容レベルに制限されることになる。その上、主電流経路が回復されるので、アビオニクス装置１０１は正常に機能することができる。
【００１５】
電流リミッタコントローラ１０２はクロック信号も受け取る。電流リミッタコントローラ１０２は、このクロック信号を使用して、主電流経路が長すぎる時間遮断されないように保証する。具体的には、クロック信号は、代替の電流経路が接続されている時間を測定するために使用される。規定された期間に達すると、ライン１２４上の電圧フィードバックのために未だ電流リミッタコントローラ１０２が主電流経路に切り換わっていない場合、クロック信号がこれを切り換える原因となる。したがって、漏れ電流または他の問題が原因となってコンデンサ上の電圧が決して所定レベルに到達しないときでさえも、クロック信号が後援として確実に主電流経路を最後には回復させる働きをする。したがって、電流リミッタコントローラ１０２は、フィルタ上のコンデンサの充電が規定レベルに達したとき、または設定期間が満了したときに、主電流経路が回復され、代替の電流経路が遮断される原因となる。
【００１６】
クロック信号、電圧フィードバックおよび電流リミッタコントローラ１０２は、システムにおいてアビオニクス装置を時差的に起動するように構成され得て、したがって起動時にさらに突入電流を制限するが、このことは以下でより詳細に説明されるであろう。
【００１７】
図３に移ると、例示の充電回路２００が概略的に示される。充電回路２００は、図２の突入電流リミッタ１００で使用され得る充電回路のタイプの例である。充電回路２００は、集積スイッチ２０２、ダイオード２０４および抵抗２０６を含む。集積スイッチ２０２は、インフィニオン（Ｉｎｆｉｎｅｏｎ）のスマートスイッチ（Ｓｍａｒｔ  Ｓｗｉｔｃｈ）ＢＴＳ  ４６２で実施され得る。充電回路２００は、電力供給バスからアビオニクス装置まで、変化をもたらす電流経路を与え、電流リミッタコントローラ１０２によって制御される。具体的には、電流リミッタコントローラ１０２からの信号がアサートされないとき、電力供給バス１１２からアビオニクス装置１０１までの変化をもたらす電流経路は遮断され、電流は流れることができない。電流リミッタコントローラからの信号がアサートされるとき、スイッチ２０２はＶＢＢ端子を出力端子に接続する。このことは、電力供給バス１１２とアビオニクス装置１０１の間に代替の電流経路を確立する。抵抗１０６は、代替の電流経路を通って流れる電流を許容レベルに制限する働きをする。したがって、アビオニクス装置１０１の未充電のコンデンサが有効な実際のインピーダンスを有していないときでさえ、電力供給バス１１２からアビオニクス装置１０１までの電流が制限されることになる。用途によっては、その用途の要求仕様次第で追加抵抗を使用する場合があることに留意されたい。ダイオード２０４は、主電流経路が再度接続されたときに電流が代替の電流経路を通って逆流しないことを確実にする働きをし、１つまたは複数のダイオードで実施され得る。
【００１８】
図４に移ると、例示の切換え回路３００が概略的に示される。切換え回路３００は、図１の突入電流リミッタの中で使用され得る切換え回路のタイプの例である。切換え回路３００は電圧クランプ回路３０２、トランジスタ３０４、コンデンサ３０６および抵抗３０８を含む。電圧クランプ回路３０２は、デバイスエンジニアリング社（Ｄｅｖｉｃｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）から入手可能なＤＥＩ  １０２８で実施され得る。また、トランジスタ３０４は、インターナショナルレクティファイア（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）のＩＲＦ５２１０を使用して、Ｐ−チャンネルＭＯＳトランジスタで実施され得る。切換え回路３００は、トランジスタ３０４を選択的にオンとオフに切り換えることにより電力供給バス１１２とアビオニクス装置１０１の間の主電流経路を選択的に接続する働きをする。トランジスタ３０４がオフのとき、電力供給バス１１２とアビオニクス装置１０１の間の主電流経路が遮断される。トランジスタ３０４がオンのとき、主電流経路が回復される。
【００１９】
その上、切換え回路３００は、電圧クランプ回路３０２を使用して電圧が３４ボルトでクランプされるようにトランジスタ３０４を制御することにより、電力供給バス１１２上の高電圧スパイク（１００Ｖ以内）に対するアビオニクス装置の保護をもたらす。抵抗３０８は、閾値（例えば約９．２〜９．５ボルト）を規定し、プログラム可能な不足電圧保護としての働きをする。
【００２０】
最後に、切換え回路３００はソフト起動遅れを提供する。コンデンサ３０６は、プログラムされた遅れ（例えば１５ミリ秒）を与えて電流制御リミッタがまだ機能していないときの回路の制御をもたらす。起動中は、トランジスタ３０４はオフ状態にある。電流リミッタコントローラ１０２は、短い遅れ（例えば１０〜１２ミリ秒）の後に立ち上がり、電流リミッタコントローラ１０２が回路を制御できるようになるときまで切換え回路３００をオフに保つのに役立つソフト起動遅れを提供する。
【００２１】
このように、切換え回路３００は、電力供給バス１１２とアビオニクス装置１０１の間の主電流経路を選択的に接続したり遮断したりする働きをする。
図５に移ると、電流リミッタコントローラ４００が概略的に示される。電流リミッタコントローラ４００は、図１の突入電流リミッタ１００で使用され得るコントローラのタイプの単純化された例である。電流リミッタコントローラ４００は、フリップフロップ４０２、分周器４０４、比較器４０６およびＯＲゲート４０８を含む。電流リミッタコントローラは、これらの個別要素で実施され得るが、ＰＬＤなどプログラム可能なデバイスを１つまたは複数の個別要素と組み合わせても実施され得る。その実施で、フリップフロップ４０２、分周器４０４およびＯＲゲート４０８の機能は、ＰＬＤデバイスに適切な機能性をプログラムすることにより実施されるであろう。また、比較器４０６は分離した個別要素として実施されるであろう。
【００２２】
電流リミッタコントローラ４００は、システム起動を検知し、充電回路１０４および切換え回路１０６を制御してアビオニクス装置１０１への突入電流を低減させる。具体的には、システムが起動するとき、リセット入力信号が動作可能になり、フリップフロップ４０２をクリアする原因となる。フリップフロップ４０２のＱ出力が充電回路１０４に渡され、代替の電流経路が接続される原因となる。同時に、フリップフロップ４０２のＱバー出力が切換え回路１０６に渡され、主電流経路が遮断される原因となる。このことは、充電回路１０４によるアビオニクス装置１０１上のコンデンサの充電に役立つ。この充電期間中、充電回路１０４を流れる電流の量は、充電回路１０４内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。
【００２３】
アビオニクス装置１０１のコンデンサ上の電圧が比較器４０６にフィードバックされて基準電圧ＶＲＥＦと比較される。コンデンサ上の電圧が規定されたポイントに達するとき、比較器はＯＲゲート４０８にＨ信号を出力する。このことがＯＲゲート４０８の出力をＨに移行させ、これがフリップフロップ４０２のＣＥ入力に渡される。これが、フリップフロップ４０２のＱ出力およびＱバー出力を次のクロックサイクルで切り換える原因となる。このことが、充電回路１０４に代替の電流経路を遮断させ、かつ切換え回路１０６に主電流経路を回復させる原因となる。アビオニクス装置１０１上のコンデンサがこの時点で充電されているので、主電流経路の接続に関連した突入電流は、許容レベルに制限されることになる。その上、主電流経路が回復されるので、アビオニクス装置１０１は正常に機能することができる。
【００２４】
好ましくは、基準電圧ＶＲＥＦはコンデンサが充電されると思われる電圧よりいくぶん低いように選択され、またタイミングは、直列抵抗を使用した計算と、充電される全静電容量に基づいて、同様に選択される。
【００２５】
具体的には、アビオニクス装置は、航空機の電源電圧が指定範囲（例えば１０Ｖから３３Ｖ）内にあるとき適切に機能することが望まれる。不足電圧遮断は、その範囲未満（例えば９．２Ｖから９．５Ｖ）で選択される。閾値比較器のレベルは、一般に、遮断電圧より低く、しかし突入電流を許容レベルへ減少させるためには十分に高く、選択されるであろう。例えば、９．２ボルトの遮断範囲および７ボルトの閾値レベルで使用され得る。これは、組み込みの基準電圧および分圧器を備えた比較器を使用して実施され得る。
【００２６】
電流リミッタコントローラ４００はクロック信号も受け取る。電流リミッタコントローラ４００は、このクロック信号を使用して、主電流経路が長すぎる時間遮断されないように保証する。具体的には、クロック信号は分周器４０４およびフリップフロップ４０２に渡される。分周器４０４およびクロックレートは、アビオニクス装置上の電圧にかかわらず主電流経路が回復される期間を決定するために使用される。その期間が経過すると、分周器の出力はアサートされ、ＯＲゲート４０８に渡される。再び、これが、フリップフロップ４０２のＱ出力およびＱバー出力が未だ切り換わっていなかったなら次のクロックサイクルで切り換える原因となる。このことが、再度、充電回路１０４に代替の電流経路を遮断させ、かつ切換え回路１０６に主電流経路を回復させる原因となる。したがって、漏れ電流または他の問題が原因となってコンデンサ上の電圧が決して所定レベルに到達しないときでさえも、クロック信号が後援として確実に主電流経路を最後には回復させる働きをする。したがって、電流リミッタコントローラ４００は、フィルタのコンデンサの充電が規定レベルに達したとき、または設定期間が満了したときに、主電流経路が回復され、代替の電流経路が遮断される原因となる。
【００２７】
再度、分周器４０４およびクロックレートは、主電流経路が回復されるはずの期間を決定するために使用される。例えば、３２．７６８ｋＨｚのクロックが２の１３乗分の１の分周器と共に使用される場合、主電流経路は２５６ミリ秒後に回復されることになる。このように、適切な分周器および／またはクロックレートを選択することによって、切換え前の許容時間が特定の用途に適合され得る。
【００２８】
その上、個々のコントローラの分周器および／またはクロック信号を各様に調整することによって、システム上の様々なアビオニクス装置が時差的な起動で実施され得る。時差的な起動では、異なるアビオニクス装置は異なる時にそれらの主電流経路へと切り換えられる。この実施形態では、規定レベルに達する電圧による切換え時間もずらすように基準電圧および比較器を調節することも望ましいであろう。そのような時差的起動は、バスシステムのために、向上した突入電流保護をもたらすであろう。
【００２９】
このように、本発明は突入電流リミッタおよび方法を提供する。突入電流リミッタは、アビオニクスシステムのシステム起動中に引き出される最大電流を低減させる。起動中、電力供給バスによって、電力バスに各々結合された複数のアビオニクス装置に電力が供給される。起動中にアビオニクス装置によって引き出される最大電流を低減させるために、突入電流リミッタは、電流リミッタコントローラ、充電回路および切換え回路を含む。電流リミッタコントローラは、システム起動を検知し、充電回路および切換え回路を制御して突入電流を低減させる。具体的には、システム起動中は、電力供給バスからの主電流経路は切換え回路によって遮断される一方で、充電回路によって代替の電流経路が接続される。電流は、充電回路および代替の電流経路を通って流れ、対応するアビオニクス装置に供給されて関連するアビオニクス装置上のコンデンサを充電する。この充電期間中、充電回路を流れる電流の量は、充電回路内の抵抗素子によって許容レベルに制限される。アビオニクス装置の充電が規定レベルに達したとき、または設定期間が満了したとき、代替の電流経路は充電回路によって遮断され、電力供給バスからの主電流経路が回復される。アビオニクス装置上のコンデンサが、主電流経路の回復に先立って充電されるので、この時の突入電流は許容レベル内にあることになる。したがって、突入電流リミッタは、バスまたはバスに結合されたアビオニクス装置の通常動作を妨げることなく、一方ではシステム起動中に電力供給バス上の突入電流を低減させる。
【００３０】
本明細書に述べられた実施形態および例は、本発明およびその特定の用途について最もよく説明し、それによって当業者が本発明を作成し使用することを可能にするために示されたものである。しかし、当業者なら、上記の記述および例は、単に説明および例のために示されたものであることを理解するであろう。前述の説明は、網羅的なものでも本発明を開示された形態に厳密に制限するように意図されたものでもない。上記の教示に照らして、多くの変更および変形形態が、次の特許請求の範囲の趣旨から逸脱することなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】アビオニクスバスシステムの概略図である。
【図２】アビオニクスバスシステム内の突入電流リミッタおよびアビオニクス装置の概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による充電回路の概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による切換え回路の概略図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態による電流リミッタコントローラの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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