Pruebas de inmunidad a potencia crítica de equipos alimentados por CC
El funcionamiento fiable de los equipos eléctricos de a bordo en cualquier circunstancia es un requisito fundamental para garantizar la
seguridad de los pasajeros y la tripulación. Esto se aplica tanto a los equipos alimentados con corriente alterna como a los alimentados con corriente continua. Con el continuo crecimiento de
con el continuo crecimiento de los sistemas eléctricos de a bordo, la cantidad y los tipos de equipos que necesitan certificación y pruebas de conformidad para anomalías de alimentación aumenta cada año.
anomalías eléctricas aumenta cada año. En el blog de este mes hablaremos de las pruebas de conformidad de los productos alimentados por CC, pero muchas
de las mismas cuestiones se aplican a los productos alimentados por CA, que trataremos en una futura entrada del blog.
Normas de ensayo
Los requisitos que deben cumplir los equipos eléctricos están controlados por organismos de normalización o gobiernos. En el caso de aviación comercial, el organismo rector es la Comisión Radio Técnica de Aeronáutica (RTCA), con sede en Estados Unidos. (www.rtca.org). La RTCA es una asociación privada y una colaboración público-privada entre un gran grupo de empresas relacionadas con tecnologías de la aviación. Las publicaciones de la RTCA abarcan muchos aspectos de la seguridad y el diseño, pero la que interesa para el blog de este mes es la norma DO160. blog de este mes es la norma DO160. Esta norma cubre muchos aspectos del funcionamiento y la verificación de los equipos, incluida la Sección 16, que trata de la inmunidad de potencia.DO160 Rev G, sección 16
Actualmente en revisión G, la norma DO160 se actualiza constantemente para cubrir los nuevos desarrollos y tecnologías que encuentran en los nuevos diseños de aviones. La sección 16 de la norma cubre las condiciones ambientales y los procedimientos de prueba para entrada de potencia.
Figura 1: Norma de ensayo RTCA/DO160
Otras normas de ensayo
Algunos fabricantes de aeronaves emiten sus propias normas de requisitos de ensayo para sus proveedores y subcontratistas. Estas normas de ensayo propias se basan a menudo en la norma DO160, pero se amplían o modifican de forma específica para cumplir los requisitos del OEM. OEM. En la tabla siguiente figuran algunos ejemplos de normas de ensayo propias.
Cuadro 1: Normas de ensayo propias
Requisitos de los equipos de ensayo
Cuando se trate de DO160 o de requisitos de prueba patentados, el usuario debe revisar los requisitos de los equipos de prueba indicados en la norma. en la norma. Esto será diferente para las pruebas de CA o CC, pero a menudo la misma fuente de alimentación se puede utilizar si es capaz de funcionar tanto en corriente alterna como en corriente continua. Para los requisitos de prueba de CC, deben tenerse muy en cuenta los siguientes requisitos de la fuente de CC:- Tensión de salida de CC máxima requerida. Suele ser considerablemente superior a la tensión nominal de prueba.
- Velocidad de giro de la tensión. Las pruebas de transitorios de CC suelen requerir tasas de variación de tensión que las fuentes de alimentación de CC convencionales no pueden soportar. convencionales no pueden soportar. Sin embargo, las fuentes de CA con modo de CC admiten altas tasas de rotación de tensión, ya que están diseñadas para admitir CA de alta frecuencia y no tienen capacitancia de salida. para soportar CA de alta frecuencia y no tienen capacitancia de salida.
- Corriente continua máxima admitida. Con una tensión de entrada inferior a la nominal, algunos EUT pueden consumir más corriente que la fuente de alimentación utilizada debe ser capaz de suministrar.
Tensión máxima
Todas las cargas deben ser capaces de soportar transitorios de tensión continua sin interrupción de su funcionamiento. Los transitorios de tensión pueden deberse a ciclos de alimentación de otras cargas en el mismo bus de CC o a transferencias entre diferentes buses de CC. Por ejemplo, en el apartado 16.6.1.4c se aborda la necesidad de probar estas sobretensiones que pueden producirse durante el funcionamiento normal. funcionamiento normal. Para soportar estas pruebas para equipos alimentados a 270Vcc, la fuente de alimentación utilizada debe ser capaz de emitir 400Vdc durante 30 mseg. Esto significa que una fuente de alimentación de 300Vdc estaría bien para alimentar el EUT pero no para realizar pruebas de conformidad con DO160. de conformidad con DO160. Para condiciones de prueba de funcionamiento anormal, este requisito aumenta a tanto como 425Vdc, más allá de la incluso algunos modelos de fuentes de CA y CC.Velocidad de oscilación de la tensión
Utilizando el mismo ejemplo del transitorio de tensión, la velocidad de giro necesaria para realizar esta prueba es mucho mayor de lo que la mayoría de las fuentes de alimentación de CC pueden soportar. pueden manejar. El tiempo de subida de tensión de 270 Vcc a 400 Vcc debe producirse en 1 mseg, lo que requiere una velocidad de subida de tensión de (400 - 270) / 0,001 = 130 kV/s. de (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. El tiempo de caída de tensión debe ser inferior a 5 ms o 26 kV/s. Estas frecuencias de giro en una fuente programable capaz de CA y CC como la serie Pacific Power AFX, pero no en una fuente de programable de CC.
Figura 1: DO160-Tabla 16-3 Tiempos de subida y bajada de CC
Corriente continua
Otra consideración a tener en cuenta es la corriente demandada por el EUT, especialmente a tensiones de prueba bajas como 14Vcc o 28Vcc. La mayoría de las fuentes de CA fuentes de CA con modo de CC tienen rangos de tensión más altos, ya que necesitan soportar una salida de tensión de CA de al menos unos 150Vrms. Esto significa que los rangos de tensión suelen ser de 212Vcc en sus valores más bajos y que no se dispone de toda la potencia a 14Vcc o 18Vcc. En Esto significa que la fuente de alimentación debe estar sobredimensionada para soportar la corriente continua máxima requerida. Afortunadamente, este problema se aplica a las pruebas de carga de 14Vdc y 28Vdc solamente, no a las de 270Vdc. Estas cargas de entrada de CC más bajas suelen ser de bastante baja potencia, por lo que los requisitos de corriente de CC son bajos. son bajos. Por ejemplo, una carga de 6kVA 3600AFX en DC puede suministrar 62,5Adc a 28Vdc o 1750W. (29% de la potencia nominal total de la fuente).Software de pruebas disponible
Muchas de las pruebas contempladas en estas normas de pruebas de potencia requieren una amplia programación de los niveles de tensión y la duración de las mismas. duraciones. También hay varias pruebas de rendimiento EUT que requerirán equipos de medición adicionales, tales como como osciloscopios, medidores y analizadores de potencia. El desarrollo interno de estas rutinas de prueba puede ser una tarea larga y costosa. Para apoyar a sus clientes de aviación y laboratorios de prueba, Pacific Power ha desarrollado extensas bibliotecas de secuencias de prueba pre-escritas que están disponibles para ejecutar utilizando el software de Pacific Power. pre-escritas que están disponibles para ejecutarse usando nuestro software Test Manager Windows. Estas secuencias de prueba cubren todas las públicos y la mayoría de los estándares de prueba OEM para pruebas de potencia AC y DC. La siguiente tabla enumera las secuencias disponibles y el nivel de revisión de la norma más reciente.
Tabla 2: Otras normas de ensayo de aviación
¿Qué importancia tiene?
Es importante conocer los requisitos de los equipos de prueba utilizados para realizar pruebas de conformidad con las normas de prueba de potencia de CC de aviónica. es importante por algunas de las razones aquí expuestas. Se aplican consideraciones adicionales para las pruebas de CA discutiremos en una próxima entrada del blog. Siempre discuta sus requisitos de prueba con nuestros ingenieros de aplicación para que puedan ayudarle a determinar la mejor fuente de alimentación disponible.Conclusión
Haga sus deberes y consulte con nuestros especialistas en productos e ingenieros de aplicaciones para asegurarse de que sus necesidades de ensayo de alimentación de CA o CC están cubiertas antes de elegir. Considere también la posibilidad de ampliar el nivel de potencia de su equipo de pruebas, ya que el nivel de potencia eléctrica utilizado en los nuevos aviones sigue aumentando. de potencia de su equipo de pruebas, ya que el nivel de potencia eléctrica utilizado en los nuevos aviones sigue aumentando.