Essais de conformité des produits DC destinés à l'aviation

Test d'immunité à la puissance critique des équipements alimentés en courant continu

Le fonctionnement fiable de l'équipement électrique de bord en toutes circonstances est une condition essentielle pour assurer la sécurité des passagers et de l'équipage. sécurité des passagers et de l'équipage. Cela vaut aussi bien pour les équipements alimentés en courant alternatif que pour ceux alimentés en courant continu. Avec la croissance continue des systèmes électriques de bord, la quantité et les types d'équipements nécessitant une certification et des tests de conformité pour les anomalies d'alimentation augmentent chaque année. anomalies de l'alimentation augmentent chaque année. Dans le blog de ce mois-ci, nous aborderons les tests de conformité des produits alimentés en courant continu, mais la plupart des questions s'appliquent également aux produits alimentés en courant alternatif. mais les mêmes questions s'appliquent en grande partie aux produits alimentés en courant alternatif, qui feront l'objet d'un prochain article de blog.

Normes de test

Les exigences auxquelles les équipements électriques doivent satisfaire sont contrôlées par des organismes de normalisation ou des gouvernements. Pour l'aviation l'aviation commerciale, l'organe directeur est la Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), basée aux États-Unis. (www.rtca.org). La RTCA est une association privée et un partenariat public privé entre un grand groupe d'entreprises impliquées dans les technologies de l'aviation. technologies de l'aviation. Les publications de la RTCA couvrent de nombreux aspects de la sécurité et de la conception, mais celle qui nous intéresse pour le blog de ce mois-ci est la norme DO160. pour le blog de ce mois-ci est la norme DO160. Cette norme couvre de nombreux aspects du fonctionnement et de la vérification des équipements, y compris la section 16 qui traite de l'immunité de puissance.

DO160 Rev G, section 16

Actuellement en révision G, la norme DO160 est constamment mise à jour pour couvrir les nouveaux développements et technologies qui trouvent leur place dans les nouvelles conceptions d'avions. dans les nouvelles conceptions d'avions. La section 16 de la norme couvre les conditions environnementales et les procédures d'essai pour la puissance absorbée. la puissance absorbée.

Figure 1 : Norme d'essai RTCA/DO160

Les ajouts récents à la section 16 dans ce sens ont été l'inclusion d'une fréquence sauvage pour l'équipement alimenté en courant alternatif et une nouvelle tension de bus de 270Vdc pour soutenir l'électrification croissante des cadres aériens modernes et de plus en plus grands. Pour les essais en courant continu, des exigences et des procédures d'essai sont incluses pour couvrir à la fois les équipements alimentés en 28Vdc et en 270Vdc.

Autres normes de test

Certains constructeurs aéronautiques imposent leurs propres normes de test à leurs fournisseurs et sous-traitants. Ces normes d'essai sont souvent basées sur la norme DO160, mais étendues ou modifiées de manière spécifique pour répondre aux exigences de l'OEM. de l'équipementier. Quelques exemples de normes d'essai propriétaires sont énumérés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 1 : Normes d'essai propriétaires

Exigences en matière d'équipement d'essai

Lorsqu'il s'agit de DO160 ou d'exigences d'essai propriétaires, l'utilisateur doit examiner les exigences en matière d'équipement d'essai énoncées dans la norme. dans la norme. Ces exigences seront différentes pour les essais en courant alternatif ou en courant continu, mais la même source d'alimentation peut souvent être utilisée si elle est capable de fonctionner à la fois en courant alternatif et en courant continu. capable de fonctionner en mode alternatif et en mode continu. Pour les essais en courant continu, il convient d'accorder une attention particulière aux exigences suivantes en matière de source de courant continu :
  • Tension de sortie CC maximale requise. Cette tension est souvent beaucoup plus élevée que la tension d'essai nominale.
  • Vitesse de balayage de la tension. Les tests transitoires en courant continu nécessitent généralement des vitesses de pivotement de la tension que les alimentations en courant continu conventionnelles ne peuvent pas supporter. conventionnelles ne peuvent pas supporter. Les sources de courant alternatif en mode DC supportent cependant des vitesses de balayage de tension élevées car elles sont conçues pour supporter le courant alternatif à haute fréquence et n'ont pas de capacité de sortie. haute fréquence et n'ont pas de capacité de sortie.
  • Courant continu maximum supporté. Lorsque la tension d'entrée est inférieure à la tension nominale, certains EUT peuvent tirer plus de courant que la source d'alimentation utilisée doit être capable de fournir. que la source d'alimentation utilisée doit pouvoir fournir.
Les considérations que nous examinons dans ce blog sont similaires pour les tests de puissance DO160 et les tests selon n'importe laquelle de ces normes de test OEM. normes de test OEM. Examinons de plus près ce que cela signifie pour les spécifications de la source d'alimentation.

Tension maximale

Toutes les charges doivent être capables de supporter des transitoires de tension continue sans interruption de fonctionnement. Les transitoires de tension peuvent être provoquées par des cycles d'alimentation d'autres charges sur le même bus CC ou par des transferts entre différents bus CC. Par exemple, la section 16.6.1.4c traite de la nécessité de tester ces surtensions qui peuvent se produire en fonctionnement normal. normal. Pour pouvoir effectuer ces essais sur des équipements alimentés en 270 Vdc, la source d'alimentation utilisée doit être capable de délivrer 400Vdc pendant 30 msec. Cela signifie qu'une alimentation en courant continu de 300 V serait acceptable pour alimenter l'EUT, mais pas pour effectuer des tests de conformité à la norme DO160. de conformité à la norme DO160. Pour les conditions d'essai de fonctionnement anormal, cette exigence augmente jusqu'à 425Vdc, au-delà de la gamme de certaines sources d'alimentation en courant alternatif et continu. de certains modèles de sources d'alimentation en courant alternatif et continu.

Taux d'absorption de la tension

En utilisant le même exemple de transitoire de tension, la vitesse de balayage requise pour effectuer ce test est beaucoup plus élevée que ce que peuvent supporter la plupart des alimentations en courant continu. peuvent gérer. Le temps de montée de la tension de 270Vdc à 400Vdc doit se produire en 1 msec - ce qui nécessite une vitesse de défilement de la tension de (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. de (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. Le temps de chute de la tension doit être inférieur à 5 msec ou 26kV/s. Ces vitesses de balayage sont Ces vitesses de balayage sont prises en charge par une source programmable capable de fonctionner en courant alternatif et en courant continu, comme la série AFX de Pacific Power, mais pas par une alimentation programmable ordinaire en courant continu uniquement. mais pas sur une alimentation programmable ordinaire à courant continu uniquement.

Figure 1 : DO160-Tableau 16-3 Temps de montée et de descente du courant continu

Courant continu

Une autre considération est le courant demandé par l'EUT, en particulier à une tension d'essai plus faible telle que 14Vdc ou 28Vdc. La plupart des sources La plupart des sources AC en mode DC ont des gammes de tension plus élevées car elles doivent supporter une sortie de tension AC d'au moins 150Vrms. Cela signifie que les gammes de tension sont typiquement de 212Vdc à leur plus bas niveau et que la pleine puissance n'est pas disponible à 14Vdc ou 18Vdc. Cela signifie que la source d'alimentation doit être surdimensionnée. Cela signifie que la source d'alimentation doit être surdimensionnée pour supporter le courant continu maximal requis. Heureusement, ce problème s'applique aux tests de charge à 14Vdc et 28Vdc uniquement, et non à 270Vdc. Ces charges d'entrée en courant continu plus faibles ont généralement une puissance assez faible, de sorte que les exigences en matière de courant continu sont faibles. sont faibles. Par exemple, une charge de 6kVA 3600AFX en en mode DC peut délivrer 62,5Adc à 28Vdc ou 1750W. (29% de la puissance nominale de la source).

Logiciel de test disponible

Bon nombre des essais prévus par ces normes d'essai de puissance nécessitent une programmation approfondie des niveaux de tension et des durées. durées. Il existe également plusieurs tests de performance de l'EUT qui nécessiteront des équipements de mesure supplémentaires tels que des oscilloscopes, des compteurs et des analyseurs de puissance. Le développement de ces routines de test en interne peut s'avérer long et coûteux. Pour aider ses clients de l'aviation et des laboratoires d'essai, Pacific Power a développé de vastes bibliothèques de séquences d'essai pré-écrites qui sont disponibles pour être exécutées à l'aide de notre logiciel d'essai. séquences de test pré-écrites qui peuvent être exécutées à l'aide de notre logiciel Test Manager Windows. Ces séquences de test couvrent toutes les normes de test publiques disponibles et la plupart des normes de test OEM pour les tests d'alimentation AC et DC. Le tableau ci-dessous répertorie les séquences disponibles et le niveau de révision de la norme la plus récente. le dernier niveau de révision de la norme.

Tableau 2 : Autres normes d'essai pour l'aviation

Pourquoi est-ce important ?

Il est important de comprendre les exigences relatives à l'équipement de test utilisé pour effectuer des tests de conformité aux normes de test d'alimentation en courant continu pour l'avionique. est importante pour certaines des raisons évoquées ici. D'autres considérations s'appliquent aux tests AC que nous nous aborderons dans un prochain article de blog. Discutez toujours de vos exigences de test avec nos ingénieurs d'application afin qu'ils puissent vous aider à déterminer la meilleure source d'alimentation disponible.

Conclusion

Faites vos devoirs et consultez nos spécialistes produits et nos ingénieurs d'application pour vous assurer que vos besoins en matière de tests pour l'alimentation AC et/ou DC sont couverts avant de faire votre choix. Pensez également à la possibilité d'étendre le niveau de puissance de votre équipement de test, car le niveau de puissance électrique utilisé sur les nouveaux avions ne cesse d'augmenter. de puissance de votre équipement de test, car le niveau de puissance électrique utilisé sur les nouvelles demandes des avions ne cesse d'augmenter.

Test d'immunité à la puissance critique des équipements alimentés en courant continu

Le fonctionnement fiable de l'équipement électrique de bord en toutes circonstances est une condition essentielle pour assurer la sécurité des passagers et de l'équipage. sécurité des passagers et de l'équipage. Cela vaut aussi bien pour les équipements alimentés en courant alternatif que pour ceux alimentés en courant continu. Avec la croissance continue des systèmes électriques de bord, la quantité et les types d'équipements nécessitant une certification et des tests de conformité pour les anomalies d'alimentation augmentent chaque année. anomalies de l'alimentation augmentent chaque année. Dans le blog de ce mois-ci, nous aborderons les tests de conformité des produits alimentés en courant continu, mais la plupart des questions s'appliquent également aux produits alimentés en courant alternatif. mais les mêmes questions s'appliquent en grande partie aux produits alimentés en courant alternatif, qui feront l'objet d'un prochain article de blog.

Normes de test

Les exigences auxquelles les équipements électriques doivent satisfaire sont contrôlées par des organismes de normalisation ou des gouvernements. Pour l'aviation l'aviation commerciale, l'organe directeur est la Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), basée aux États-Unis. (www.rtca.org). La RTCA est une association privée et un partenariat public privé entre un grand groupe d'entreprises impliquées dans les technologies de l'aviation. technologies de l'aviation. Les publications de la RTCA couvrent de nombreux aspects de la sécurité et de la conception, mais celle qui nous intéresse pour le blog de ce mois-ci est la norme DO160. pour le blog de ce mois-ci est la norme DO160. Cette norme couvre de nombreux aspects du fonctionnement et de la vérification des équipements, y compris la section 16 qui traite de l'immunité de puissance.

DO160 Rev G, section 16

Actuellement en révision G, la norme DO160 est constamment mise à jour pour couvrir les nouveaux développements et technologies qui trouvent leur place dans les nouvelles conceptions d'avions. dans les nouvelles conceptions d'avions. La section 16 de la norme couvre les conditions environnementales et les procédures d'essai pour la puissance absorbée. la puissance absorbée.

Figure 1 : Norme d'essai RTCA/DO160

Les ajouts récents à la section 16 dans ce sens ont été l'inclusion d'une fréquence sauvage pour l'équipement alimenté en courant alternatif et une nouvelle tension de bus de 270Vdc pour soutenir l'électrification croissante des cadres aériens modernes et de plus en plus grands. Pour les essais en courant continu, des exigences et des procédures d'essai sont incluses pour couvrir à la fois les équipements alimentés en 28Vdc et en 270Vdc.

Autres normes de test

Certains constructeurs aéronautiques imposent leurs propres normes de test à leurs fournisseurs et sous-traitants. Ces normes d'essai sont souvent basées sur la norme DO160, mais étendues ou modifiées de manière spécifique pour répondre aux exigences de l'OEM. de l'équipementier. Quelques exemples de normes d'essai propriétaires sont énumérés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 1 : Normes d'essai propriétaires

Exigences en matière d'équipement d'essai

Lorsqu'il s'agit de DO160 ou d'exigences d'essai propriétaires, l'utilisateur doit examiner les exigences en matière d'équipement d'essai énoncées dans la norme. dans la norme. Ces exigences seront différentes pour les essais en courant alternatif ou en courant continu, mais la même source d'alimentation peut souvent être utilisée si elle est capable de fonctionner à la fois en courant alternatif et en courant continu. capable de fonctionner en mode alternatif et en mode continu. Pour les essais en courant continu, il convient d'accorder une attention particulière aux exigences suivantes en matière de source de courant continu :
  • Tension de sortie CC maximale requise. Cette tension est souvent beaucoup plus élevée que la tension d'essai nominale.
  • Vitesse de balayage de la tension. Les tests transitoires en courant continu nécessitent généralement des vitesses de pivotement de la tension que les alimentations en courant continu conventionnelles ne peuvent pas supporter. conventionnelles ne peuvent pas supporter. Les sources de courant alternatif en mode DC supportent cependant des vitesses de balayage de tension élevées car elles sont conçues pour supporter le courant alternatif à haute fréquence et n'ont pas de capacité de sortie. haute fréquence et n'ont pas de capacité de sortie.
  • Courant continu maximum supporté. Lorsque la tension d'entrée est inférieure à la tension nominale, certains EUT peuvent tirer plus de courant que la source d'alimentation utilisée doit être capable de fournir. que la source d'alimentation utilisée doit pouvoir fournir.
Les considérations que nous examinons dans ce blog sont similaires pour les tests de puissance DO160 et les tests selon n'importe laquelle de ces normes de test OEM. normes de test OEM. Examinons de plus près ce que cela signifie pour les spécifications de la source d'alimentation.

Tension maximale

Toutes les charges doivent être capables de supporter des transitoires de tension continue sans interruption de fonctionnement. Les transitoires de tension peuvent être provoquées par des cycles d'alimentation d'autres charges sur le même bus CC ou par des transferts entre différents bus CC. Par exemple, la section 16.6.1.4c traite de la nécessité de tester ces surtensions qui peuvent se produire en fonctionnement normal. normal. Pour pouvoir effectuer ces essais sur des équipements alimentés en 270 Vdc, la source d'alimentation utilisée doit être capable de délivrer 400Vdc pendant 30 msec. Cela signifie qu'une alimentation en courant continu de 300 V serait acceptable pour alimenter l'EUT, mais pas pour effectuer des tests de conformité à la norme DO160. de conformité à la norme DO160. Pour les conditions d'essai de fonctionnement anormal, cette exigence augmente jusqu'à 425Vdc, au-delà de la gamme de certaines sources d'alimentation en courant alternatif et continu. de certains modèles de sources d'alimentation en courant alternatif et continu.

Taux d'absorption de la tension

En utilisant le même exemple de transitoire de tension, la vitesse de balayage requise pour effectuer ce test est beaucoup plus élevée que ce que peuvent supporter la plupart des alimentations en courant continu. peuvent gérer. Le temps de montée de la tension de 270Vdc à 400Vdc doit se produire en 1 msec - ce qui nécessite une vitesse de défilement de la tension de (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. de (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. Le temps de chute de la tension doit être inférieur à 5 msec ou 26kV/s. Ces vitesses de balayage sont Ces vitesses de balayage sont prises en charge par une source programmable capable de fonctionner en courant alternatif et en courant continu, comme la série AFX de Pacific Power, mais pas par une alimentation programmable ordinaire en courant continu uniquement. mais pas sur une alimentation programmable ordinaire à courant continu uniquement.

Figure 1 : DO160-Tableau 16-3 Temps de montée et de descente du courant continu

Courant continu

Une autre considération est le courant demandé par l'EUT, en particulier à une tension d'essai plus faible telle que 14Vdc ou 28Vdc. La plupart des sources La plupart des sources AC en mode DC ont des gammes de tension plus élevées car elles doivent supporter une sortie de tension AC d'au moins 150Vrms. Cela signifie que les gammes de tension sont typiquement de 212Vdc à leur plus bas niveau et que la pleine puissance n'est pas disponible à 14Vdc ou 18Vdc. Cela signifie que la source d'alimentation doit être surdimensionnée. Cela signifie que la source d'alimentation doit être surdimensionnée pour supporter le courant continu maximal requis. Heureusement, ce problème s'applique aux tests de charge à 14Vdc et 28Vdc uniquement, et non à 270Vdc. Ces charges d'entrée en courant continu plus faibles ont généralement une puissance assez faible, de sorte que les exigences en matière de courant continu sont faibles. sont faibles. Par exemple, une charge de 6kVA 3600AFX en en mode DC peut délivrer 62,5Adc à 28Vdc ou 1750W. (29% de la puissance nominale de la source).

Logiciel de test disponible

Bon nombre des essais prévus par ces normes d'essai de puissance nécessitent une programmation approfondie des niveaux de tension et des durées. durées. Il existe également plusieurs tests de performance de l'EUT qui nécessiteront des équipements de mesure supplémentaires tels que des oscilloscopes, des compteurs et des analyseurs de puissance. Le développement de ces routines de test en interne peut s'avérer long et coûteux. Pour aider ses clients de l'aviation et des laboratoires d'essai, Pacific Power a développé de vastes bibliothèques de séquences d'essai pré-écrites qui sont disponibles pour être exécutées à l'aide de notre logiciel d'essai. séquences de test pré-écrites qui peuvent être exécutées à l'aide de notre logiciel Test Manager Windows. Ces séquences de test couvrent toutes les normes de test publiques disponibles et la plupart des normes de test OEM pour les tests d'alimentation AC et DC. Le tableau ci-dessous répertorie les séquences disponibles et le niveau de révision de la norme la plus récente. le dernier niveau de révision de la norme.

Tableau 2 : Autres normes d'essai pour l'aviation

Pourquoi est-ce important ?

Il est important de comprendre les exigences relatives à l'équipement de test utilisé pour effectuer des tests de conformité aux normes de test d'alimentation en courant continu pour l'avionique. est importante pour certaines des raisons évoquées ici. D'autres considérations s'appliquent aux tests AC que nous nous aborderons dans un prochain article de blog. Discutez toujours de vos exigences de test avec nos ingénieurs d'application afin qu'ils puissent vous aider à déterminer la meilleure source d'alimentation disponible.

Conclusion

Faites vos devoirs et consultez nos spécialistes produits et nos ingénieurs d'application pour vous assurer que vos besoins en matière de tests pour l'alimentation AC et/ou DC sont couverts avant de faire votre choix. Pensez également à la possibilité d'étendre le niveau de puissance de votre équipement de test, car le niveau de puissance électrique utilisé sur les nouveaux avions ne cesse d'augmenter. de puissance de votre équipement de test, car le niveau de puissance électrique utilisé sur les nouvelles demandes des avions ne cesse d'augmenter.