Prüfung der Störfestigkeit von DC-betriebenen Geräten mit kritischer Leistung
Ein zuverlässiger Betrieb der elektrischen Ausrüstung an Bord ist unter allen Umständen eine wichtige Voraussetzung für die
Sicherheit von Passagieren und Besatzung zu gewährleisten. Dies gilt sowohl für mit Wechselstrom als auch für mit Gleichstrom betriebene Geräte. Mit der kontinuierlichen Zunahme von
elektrischer Systeme an Bord steigt die Anzahl und Art der Geräte, die eine Zertifizierung und Konformitätsprüfung auf
Anomalien benötigen, steigt jedes Jahr. In diesem Blog befassen wir uns mit der Konformitätsprüfung von gleichstrombetriebenen Produkten, aber viele
aber viele der gleichen Probleme gelten auch für wechselstrombetriebene Produkte, die wir in einem zukünftigen Blogbeitrag behandeln werden.
Test Normen
Die Anforderungen, die elektrische Geräte erfüllen müssen, werden von Normungsgremien oder Regierungen kontrolliert. Für die kommerzielle Luftfahrt ist die in den USA ansässige Radio Technical Commission for Aeronautics, kurz RTCA, das maßgebliche Gremium. (www.rtca.org). Die RTCA ist eine private Vereinigung und eine öffentlich-private Partnerschaft zwischen einer großen Gruppe von Unternehmen, die sich mit Luftfahrttechnologien befasst. Die RTCA-Publikationen decken viele Aspekte der Sicherheit und des Designs ab, aber die für diesen Blog interessante Blog in diesem Monat ist die Norm DO160. Dieser Standard deckt viele Aspekte des Betriebs und der Überprüfung von Ausrüstungen ab, einschließlich Abschnitt 16, der sich mit der Leistungsimmunität befasst.DO160 Rev G, Abschnitt 16
Der DO160-Standard befindet sich derzeit in der Revision G und wird ständig aktualisiert, um neue Entwicklungen und Technologien zu berücksichtigen, die in neue Flugzeugkonstruktionen einfließen. die ihren Weg in neue Flugzeugkonstruktionen finden. Abschnitt 16 der Norm behandelt Umweltbedingungen und Prüfverfahren für Leistungsaufnahme.
Abbildung 1: RTCA/DO160 Prüfnorm
Andere Prüfnormen
Einige Flugzeughersteller geben ihren Zulieferern und Unterauftragnehmern eigene Normen für Prüfanforderungen vor. Diese eigenen Prüfnormen basieren oft auf der DO160, werden aber erweitert oder in bestimmter Weise modifiziert, um die Anforderungen des OEM Anforderungen zu erfüllen. Einige Beispiele für firmeneigene Prüfnormen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
Tabelle 1: Proprietäre Prüfnormen
Anforderungen an die Testausrüstung
Wenn es sich um DO160 oder proprietäre Testanforderungen handelt, muss der Benutzer die in der Norm genannten Anforderungen an die Testausrüstung die in der Norm genannt werden. Diese sind für AC- und DC-Prüfungen unterschiedlich, aber oft kann die gleiche -Quelle verwendet werden, wenn sie sowohl für AC- als auch für DC-Ausgangsmodi geeignet ist. Bei DC-Prüfanforderungen sollten die folgenden Anforderungen an die DC-Quelle sorgfältig berücksichtigt werden:- Erforderliche maximale DC-Ausgangsspannung. Diese ist oft wesentlich höher als die Nennprüfspannung.
- Spannungsanstiegsrate. DC-Transientenprüfungen erfordern in der Regel Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten, die herkömmliche DC-Netzteile Stromversorgungen nicht unterstützen können. AC-Quellen mit DC-Modus unterstützen jedoch hohe Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten, da sie für Hochfrequenzwechselstrom ausgelegt sind und keine Ausgangskapazität haben.
- Maximal unterstützter DC-Strom. Bei einer niedrigeren als der Nenneingangsspannung können einige Prüflinge mehr Strom aufnehmen, den die -Quelle in der Lage sein muss, diesen zu liefern.
Maximale Spannung
Alle Lasten müssen in der Lage sein, Gleichspannungstransienten ohne Betriebsunterbrechung zu überstehen. Spannung Spannungstransienten können durch zyklisches Schalten anderer Lasten auf demselben DC-Bus oder durch Übertragungen zwischen verschiedenen DC-Bussen verursacht werden. Abschnitt 16.6.1.4c befasst sich beispielsweise mit der Notwendigkeit, diese Spannungsspitzen, die während des normalen Betriebs auftreten können, zu prüfen. Betrieb auftreten können. Um diese Tests für 270Vdc gespeiste Geräte zu unterstützen, muss die verwendete -Quelle in der Lage sein 400Vdc für 30 msec. Das bedeutet, dass eine 300-V-Gleichstromversorgung zwar für die Versorgung des Prüflings in Ordnung ist, aber nicht für die Durchführung der Konformitätsprüfung Prüfung nach DO160 durchzuführen. Bei anormalen Betriebsbedingungen steigt diese Anforderung auf bis zu 425Vdc, was über den Bereich selbst einiger AC- und DC-Quellenmodelle.Spannung Slew Rate
Bei demselben Beispiel für Spannungsspitzen ist die erforderliche Anstiegsrate für diesen Test viel höher als die meisten Gleichstromversorgungen Stromversorgungen bewältigen können. Die Spannungsanstiegszeit von 270Vdc auf 400Vdc muss in 1 msec erfolgen - dies erfordert eine Spannungsanstiegsrate von (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. Die Spannungsabfallzeit muss weniger als 5 msec oder 26kV/s betragen. Diese Anstiegsgeschwindigkeiten werden werden von einer AC- und DC-fähigen programmierbaren Quelle wie der Pacific Power AFX-Serie unterstützt, aber nicht von einer normalen programmierbaren DC-Netzteil.
Abbildung 1: DO160-Tabelle 16-3 DC-Anstiegs- und Abfallzeiten
Gleichstrom
Eine weitere Überlegung ist der vom Prüfling benötigte Strom, insbesondere bei niedrigeren Prüfspannungen wie 14Vdc oder 28Vdc. Die meisten AC-Quellen mit DC-Betrieb haben höhere Spannungsbereiche, da sie eine Wechselspannung von mindestens 150Vrms ausgeben müssen. Das bedeutet, dass die niedrigsten Spannungsbereiche typischerweise 212Vdc betragen und die volle Leistung nicht bei 14Vdc oder 18Vdc verfügbar ist. Dies bedeutet, dass die -Quelle überdimensioniert sein muss, um den maximal erforderlichen Gleichstrom zu liefern. Glücklicherweise gilt dieses Problem nur für 14Vdc und 28Vdc Lasttests, nicht für 270Vdc. Diese niedrigeren Gleichstrom-Eingangslasten haben in der Regel eine relativ geringe Leistung, so dass die DC Stromanforderungen gering sind. Zum Beispiel, ein 6kVA 3600AFX im DC-Modus kann 62,5 Adc bei 28 Vdc oder 1750 W liefern. (29 % der vollen Nennleistung der Quelle).Verfügbare Testsoftware
Viele der in diesen Leistungsprüfungsnormen geforderten Prüfungen erfordern eine umfangreiche Programmierung der Spannungspegel und Dauern. Es gibt auch einige EUT-Leistungstests, die zusätzliche Messgeräte erfordern, wie Oszilloskope, Messgeräte und Leistungsanalysatoren. Die Entwicklung dieser Prüfroutinen im eigenen Haus kann ein zeit- und kostenaufwändiges Unterfangen sein. Zur Unterstützung seiner Luftfahrt- und Testlabor-Kunden hat Pacific Power umfangreiche Bibliotheken mit vorgefertigten Testsequenzen entwickelt. Testsequenzen entwickelt, die mit unserer Test Manager Windows-Software ausgeführt werden können. Diese Testsequenzen decken alle verfügbaren öffentlichen und die meisten OEM-Teststandards für AC- und DC-Leistungstests ab. In der folgenden Tabelle sind die verfügbaren Sequenzen und der letzten Revisionsstand der Norm.
Tabelle 2: Andere Luftfahrt-Prüfnormen
Warum ist das wichtig?
Es ist wichtig, die Anforderungen an die Prüfgeräte zu verstehen, die für die Konformitätsprüfung der Avionik-Gleichstromversorgungstests zu verstehen, ist aus einigen der hier dargelegten Gründe wichtig. Zusätzliche Überlegungen gelten für AC-Tests, die wir in einem der nächsten Blogeinträge erörtern werden. Besprechen Sie Ihre Testanforderungen immer mit unseren Anwendungsingenieuren, damit diese Ihnen helfen können Ihnen helfen können, die beste verfügbare -Quelle zu bestimmen.Schlussfolgerung
Machen Sie Ihre Hausaufgaben und beraten Sie sich mit unseren Produktspezialisten und Anwendungsingenieuren, um sicherzustellen, dass Ihr Testbedarf für AC oder DC-Leistung abgedeckt sind, bevor Sie eine Auswahl treffen. Berücksichtigen Sie auch die Möglichkeit, die Leistung Ihrer Prüfgeräte zu erweitern Prüfgeräte zu erweitern, da die Anforderungen an die elektrische Leistung in neuen Flugzeugen ständig steigen.