王君 杨柳 万迪
摘要:随着大功率电子设备的大量使用,对航空电源系统的品质提出了更高的要求。飞机交、直流电源线传导发射测试做为飞机系统级电磁兼容试验重要试验内容,对其试验条件和方法步骤进行相应研究就显得尤为重要。
关键词:交、直流电源;传导发射;瞬态;稳态1交、直流电源线传导发射测试目的
飞机交、直流电源线传导发射测试做为飞机系统级电磁兼容试验重要试验内容,测试28V直流电源、三相115V/400HZ交流电源传导发射数据,了解用电设备受干扰的程度,并为电源线传导发射安全裕度测试提供参考数据。
2试验前准备及测试所需设备
试验前首先受试飞机的所有设备应完整齐套,通电能单独正常工作。所有试验测试设备、记录仪器、仪表应经计量、校准并在合格期内并且其精度应高于被测参数的精度。试验场地应开阔平坦、远离高大建筑物、金属反射物、电线、栅栏、树林、地下电缆、管道及大功率射频辐射源。交、直流电源线传导发射测试所需示波器1台(含电压探头)、频谱分析仪1台(或具有幅频测量特性的设备)、电流探头1个。
3试验质量控制
试验全过程应由质管部门、用户代表全程监控。试验前应组织评审,对试验准备情况、设备计量有效性、参试单位和人员资质、各类应急预案进行审查、对试验大纲进行评审;试验结束后应对试验报告进行审查。试验报告应客观、准确、完整地描述试验项目与试验方法、测试手段和试验结果,测试记录应准确、完整地记录整個试验过程,包含被试飞机的名称、型号,批架次、试验温度、湿度,试验项目技术指标及试验故障处理措施及参试人员等信息。全面反映试验中出现的问题和故障现象及采取的排故措施和结果。
4测试方法设计研究
测试框图见图1
⑴直流28V电源瞬态传导发射测试步骤。首先按图1中实线连接好示波器,并将示渡器与飞机地接地良好,通电预热30mim然后将电压探头的正负线分别连接到被测机载设备的28V直流正负线上,示波器处于单次触发状态,调节好触发电子门限值:在被测机载设备开启或断开状态变化瞬间,用示波器采集28v直流电源线上的瞬态传导发射时域特性波形。
⑵直流28v电源稳态传导发射测试步骤。首先按图1中实线连接好频谱分析仪,并将频谱分析仅与飞机地接地良好,通电预热30min,将电流探头置于被测设备电缆线端口50cm处(如果由于飞机空间不满足条件,应根据飞机实际位置确定具体距离);在供电系统稳定工作后,最大负载工作状态下(发射设备处于最大发射功率,用电设备处于最大电流状态),在被测机载设备28V直流电源线上,用频谱分析仪测试频段内28v直流电源输出的频谱特性曲线,记录特性曲线上的最大值。
⑶三相115V/400Hz交流电源瞬态传导发射测试步骤。首先按图1中虚线连接好示波器,并将示波器与飞机地接地良好,通电预热30min;将电压探头的正负线分别连接到被测机载设备的交流三相115V/400Hz相线和中线上,示波器处于单次触发状态,调节好触发电平门限值,在被测机载设备开启或断开状态变化瞬间,用示波器采集交流三相ll5V/400Hz电源线上的瞬态传导发射时域特性波形。
⑷三相115 V/400 Hz交流电源稳态传导发射测试步骤。 首先按图l中虚线连接好频谱分析仪,并将频谱分析仪与飞机地接地良好,通电预热30min,将电流探头置于被测设备电缆线端口50cm处(如果由子飞机空间不满足条件,应根据飞机实际位置确定具体距离),在供电系统稳定工作后,最大负载工作状态下(发射设备处于最大发射功率,用电设备处于最大电流状态),在被测机载设备三相115V/400Hz交流电源线上,用频谱分析仪测试频段内三相115V/400Hz交流电源输出的频谱特性曲线,记录特性曲线上的最大值。
5数据提供及试验结果的分析与评定
由于开关切换,继电器闭合等引起工作状态变化,机载设备工作特性发生变动时的状态,一般会产生电冲击,分为浪涌和尖峰,瞬态传导测试提供示波器采集的时间-幅度波形曲线。供电系统正常、机载电子设备为固定的工作状态。在此状态下,机载设备除发生固有的变化不发生明显的变动,稳态传导测试提供采集的幅频特性曲线。在大功率负载开、关时,在28V直流电源线上测试的开关瞬态传导时域特性,对于持续时间小于50μs的电压瞬变不应超过额定直流电压28V的土50%或-150%,交流三相115V/400Hz电源上的瞬态传导发射时域特性,电源瞬态变化应不超过额定交流的线—中电压的±50%。在试验结束后,通过对试验结果进行分析和转换并编制试验报告,给出试验结论数据、问题分析和建议。
总之,飞机交、直流电源线传导发射测试是飞机系统级电磁兼容试验的重要试验项目之一,通过试验测试了解:28V直流电源线、三相115V/400Hz交流电源系统与机载设备的用电设备受干扰的程度,研究控制和消除电磁于扰,为电源线传导发射安全裕度测试提供参考数据,解决航空电源与机载电子设备在复杂电磁环境中的兼容性。