Test di conformità di potenza dei prodotti CC per l'aviazione

Test di immunità alla potenza critica delle apparecchiature alimentate in c.c.

Il funzionamento affidabile delle apparecchiature elettriche di bordo in qualsiasi circostanza è un requisito fondamentale per garantire la sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio. sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio. Questo vale sia per le apparecchiature alimentate a corrente alternata che per quelle alimentate a corrente continua. Con la continua crescita dei sistemi sistemi elettrici di bordo, la quantità e i tipi di apparecchiature che necessitano di certificazione e test di conformità per le anomalie di alimentazione aumentano ogni anno. anomalie di alimentazione aumentano ogni anno. Nel blog di questo mese parleremo dei test di conformità dei prodotti alimentati in corrente continua, ma molti degli stessi problemi si applicano ai prodotti alimentati in corrente alternata. ma molti degli stessi problemi si applicano ai prodotti alimentati in c.a., di cui parleremo in un prossimo post del blog.

Standard di prova

I requisiti che le apparecchiature elettriche devono soddisfare sono controllati dagli enti di standardizzazione o dai governi. Per l'aviazione per l'aviazione commerciale, l'organo di governo è la Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), con sede negli Stati Uniti. (www.rtca.org). L'RTCA è un'associazione privata e una partnership pubblico-privata tra un ampio gruppo di aziende che si occupano di tecnologie aeronautiche. Le pubblicazioni RTCA coprono molti aspetti della sicurezza e della progettazione, ma quella di interesse per il blog di questo mese è lo standard DO160. blog di questo mese è lo standard DO160. Questo standard copre molti aspetti del funzionamento e della verifica delle apparecchiature, compresa la Sezione 16 che tratta dell'immunità di potenza.

DO160 Rev. G, sezione 16

Attualmente alla revisione G, la norma DO160 viene costantemente aggiornata per coprire i nuovi sviluppi e le tecnologie che trovano spazio nei nuovi progetti di aeroplani. che trovano spazio nei nuovi progetti di aeroplani. La sezione 16 della norma riguarda le condizioni ambientali e le procedure di prova per la potenza assorbita.

Figura 1: Standard di test RTCA/DO160

Le recenti aggiunte alla Sezione 16 sono state l'inclusione della frequenza selvaggia per le apparecchiature alimentate a corrente alternata e una nuova tensione di bus di 270 Vdc per supportare la crescente elettrificazione delle moderne e sempre più grandi strutture aeree. Per quanto riguarda le prove in corrente continua, sono stati inclusi requisiti e procedure di prova che coprono sia le apparecchiature alimentate a 28Vdc che quelle alimentate a 270Vdc.

Altri standard di prova

Alcuni costruttori di aeromobili emettono i propri standard sui requisiti di prova per i loro fornitori e subappaltatori. Questi standard di prova proprietari sono spesso basati su DO160, ma ampliati o modificati in modo specifico per soddisfare i requisiti dell'OEM. OEM. Alcuni esempi di standard di prova proprietari sono elencati nella tabella seguente.

Tabella 1: Standard di prova proprietari

Requisiti dell'apparecchiatura di test

Quando si tratta di requisiti di prova DO160 o proprietari, l'utente deve esaminare i requisiti dell'apparecchiatura di prova definiti nella norma. di prova indicati nello standard. I requisiti sono diversi per i test in c.a. o c.c., ma spesso è possibile utilizzare la stessa fonte di alimentazione se è in grado di funzionare sia in c.a. che in c.c.. se è in grado di funzionare sia in modalità AC che DC. Per i requisiti di prova in c.c., occorre considerare attentamente i seguenti requisiti della sorgente c.c:
  • Tensione di uscita CC massima richiesta. Spesso è notevolmente superiore alla tensione nominale di prova.
  • Velocità di rotazione della tensione. I test sui transitori DC richiedono in genere velocità di rotazione della tensione che gli alimentatori DC convenzionali non possono alimentatori convenzionali in c.c. non sono in grado di supportare. Le sorgenti CA in modalità CC, tuttavia, sono in grado di supportare velocità di rotazione della tensione elevate, in quanto sono state progettate per di corrente alternata ad alta frequenza e non hanno capacità di uscita.
  • Corrente CC massima supportata. Con una tensione di ingresso inferiore a quella nominale, alcuni EUT possono assorbire una corrente maggiore che la fonte di alimentazione utilizzata deve essere in grado di fornire. di corrente che la sorgente di alimentazione utilizzata deve essere in grado di erogare.
Le considerazioni che esaminiamo in questo blog sono simili sia per i test di potenza DO160 che per i test in base a uno qualsiasi di questi standard. standard di prova OEM. Vediamo più da vicino cosa significa per le specifiche della sorgente di alimentazione.

Tensione massima

Tutti i carichi devono essere in grado di sopportare i transitori di tensione CC senza alcuna interruzione del funzionamento. I transitori di tensione possono essere causati da cicli di alimentazione di altri carichi sullo stesso bus CC o da trasferimenti tra bus CC diversi. Ad esempio, la Sezione 16.6.1.4c tratta la necessità di testare questi sbalzi di tensione che possono verificarsi durante il normale funzionamento. funzionamento normale. Per supportare questi test per le apparecchiature alimentate a 270Vdc, la fonte di alimentazione utilizzata deve essere in grado di erogare 400Vdc per 30 msec. Ciò significa che un alimentatore da 300 V CC può essere utilizzato per alimentare l'EUT, ma non per eseguire i test di conformità al DO160. conformità al DO160. Per le condizioni di test di funzionamento anomalo, questo requisito aumenta fino a 425Vdc, oltre la portata di alcune sorgenti CA e CC. di alcuni modelli di sorgenti CA e CC.

Velocità di oscillazione della tensione

Utilizzando lo stesso esempio di transitorio di tensione, la velocità di rotazione richiesta per eseguire questo test è molto più alta di quella che la maggior parte degli alimentatori CC può gestire. alimentatori in c.c.. Il tempo di salita della tensione da 270Vdc a 400Vdc deve avvenire in 1 msec, richiedendo una velocità di rotazione della tensione di (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. di (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. Il tempo di caduta della tensione deve essere inferiore a 5 msec o 26kV/s. Queste velocità di rotazione sono sono supportate da una sorgente programmabile CA e CC come la serie Pacific Power AFX, ma non da un normale alimentatore programmabile solo CC. alimentatore programmabile solo in CC.

Figura 1: Tabella 16-3 DO160 - Tempi di salita e discesa CC

Corrente CC

Un'altra considerazione è la corrente richiesta dall'EUT, soprattutto a tensioni di prova inferiori come 14Vdc o 28Vdc. La maggior parte delle La maggior parte delle sorgenti CA con modalità CC hanno intervalli di tensione più elevati, poiché devono supportare una tensione CA in uscita di almeno 150 Vrms. Ciò significa che le gamme di tensione sono tipicamente 212Vdc al minimo e la piena potenza non è disponibile a 14Vdc o 18Vdc. Questo significa che la sorgente di alimentazione deve essere sovradimensionata per supportare la corrente CC massima richiesta. Fortunatamente, questo problema si applica solo ai test di carico a 14Vdc e 28Vdc, non a 270Vdc. Questi carichi di ingresso a bassa tensione sono in genere di potenza piuttosto bassa, quindi i requisiti di corrente CC sono bassi. corrente CC sono bassi. Ad esempio, un carico da 6kVA 3600AFX in in modalità DC può erogare 62,5Adc a 28Vdc o 1750W. (29% della potenza nominale della sorgente).

Software di test disponibile

Molti dei test previsti da questi standard di test di potenza richiedono un'ampia programmazione dei livelli di tensione e della durata. durata. Ci sono anche diversi test sulle prestazioni dell'EUT che richiedono apparecchiature di misura aggiuntive come strumenti di misura aggiuntivi, come oscilloscopi, misuratori e analizzatori di potenza. Lo sviluppo interno di queste routine di test può richiedere tempo e denaro. Per supportare i clienti dell'aviazione e dei laboratori di prova, Pacific Power ha sviluppato ampie librerie di sequenze di test pre-scritte, disponibili per l'esecuzione tramite sequenze di test pre-scritte che possono essere eseguite con il nostro software Test Manager per Windows. Queste sequenze di test coprono tutti gli standard pubblici e la maggior parte degli standard di prova OEM per i test di potenza CA e CC. La tabella seguente elenca le sequenze disponibili e il livello di revisione dello standard più recente.

Tabella 2: Altri standard di prova per l'aviazione

Perché è importante?

Comprendere i requisiti delle apparecchiature di prova utilizzate per eseguire i test di conformità agli standard di prova della potenza CC dell'avionica è importante per alcuni motivi qui illustrati. è importante per alcune delle ragioni qui descritte. Per i test in c.a. valgono ulteriori considerazioni che che tratteremo in un prossimo articolo del blog. Discutete sempre i vostri requisiti di prova con i nostri ingegneri applicativi, in modo che possano aiutarvi a determinare la migliore fonte di alimentazione disponibile. di aiutarvi a determinare la migliore fonte di alimentazione disponibile.

Conclusione

Prima di scegliere, consultate i nostri specialisti di prodotto e i nostri ingegneri applicativi per assicurarvi che le vostre esigenze di test per l'alimentazione CA e CC siano soddisfatte. e CC prima di effettuare una scelta. Considerate anche la possibilità di espandere il livello di potenza della vostra apparecchiatura di prova di potenza della vostra apparecchiatura di test, dato che il livello di potenza elettrica utilizzato sui nuovi aeroplani è in continuo aumento.

Test di immunità alla potenza critica delle apparecchiature alimentate in c.c.

Il funzionamento affidabile delle apparecchiature elettriche di bordo in qualsiasi circostanza è un requisito fondamentale per garantire la sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio. sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio. Questo vale sia per le apparecchiature alimentate a corrente alternata che per quelle alimentate a corrente continua. Con la continua crescita dei sistemi sistemi elettrici di bordo, la quantità e i tipi di apparecchiature che necessitano di certificazione e test di conformità per le anomalie di alimentazione aumentano ogni anno. anomalie di alimentazione aumentano ogni anno. Nel blog di questo mese parleremo dei test di conformità dei prodotti alimentati in corrente continua, ma molti degli stessi problemi si applicano ai prodotti alimentati in corrente alternata. ma molti degli stessi problemi si applicano ai prodotti alimentati in c.a., di cui parleremo in un prossimo post del blog.

Standard di prova

I requisiti che le apparecchiature elettriche devono soddisfare sono controllati dagli enti di standardizzazione o dai governi. Per l'aviazione per l'aviazione commerciale, l'organo di governo è la Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA), con sede negli Stati Uniti. (www.rtca.org). L'RTCA è un'associazione privata e una partnership pubblico-privata tra un ampio gruppo di aziende che si occupano di tecnologie aeronautiche. Le pubblicazioni RTCA coprono molti aspetti della sicurezza e della progettazione, ma quella di interesse per il blog di questo mese è lo standard DO160. blog di questo mese è lo standard DO160. Questo standard copre molti aspetti del funzionamento e della verifica delle apparecchiature, compresa la Sezione 16 che tratta dell'immunità di potenza.

DO160 Rev. G, sezione 16

Attualmente alla revisione G, la norma DO160 viene costantemente aggiornata per coprire i nuovi sviluppi e le tecnologie che trovano spazio nei nuovi progetti di aeroplani. che trovano spazio nei nuovi progetti di aeroplani. La sezione 16 della norma riguarda le condizioni ambientali e le procedure di prova per la potenza assorbita.

Figura 1: Standard di test RTCA/DO160

Le recenti aggiunte alla Sezione 16 sono state l'inclusione della frequenza selvaggia per le apparecchiature alimentate a corrente alternata e una nuova tensione di bus di 270 Vdc per supportare la crescente elettrificazione delle moderne e sempre più grandi strutture aeree. Per quanto riguarda le prove in corrente continua, sono stati inclusi requisiti e procedure di prova che coprono sia le apparecchiature alimentate a 28Vdc che quelle alimentate a 270Vdc.

Altri standard di prova

Alcuni costruttori di aeromobili emettono i propri standard sui requisiti di prova per i loro fornitori e subappaltatori. Questi standard di prova proprietari sono spesso basati su DO160, ma ampliati o modificati in modo specifico per soddisfare i requisiti dell'OEM. OEM. Alcuni esempi di standard di prova proprietari sono elencati nella tabella seguente.

Tabella 1: Standard di prova proprietari

Requisiti dell'apparecchiatura di test

Quando si tratta di requisiti di prova DO160 o proprietari, l'utente deve esaminare i requisiti dell'apparecchiatura di prova definiti nella norma. di prova indicati nello standard. I requisiti sono diversi per i test in c.a. o c.c., ma spesso è possibile utilizzare la stessa fonte di alimentazione se è in grado di funzionare sia in c.a. che in c.c.. se è in grado di funzionare sia in modalità AC che DC. Per i requisiti di prova in c.c., occorre considerare attentamente i seguenti requisiti della sorgente c.c:
  • Tensione di uscita CC massima richiesta. Spesso è notevolmente superiore alla tensione nominale di prova.
  • Velocità di rotazione della tensione. I test sui transitori DC richiedono in genere velocità di rotazione della tensione che gli alimentatori DC convenzionali non possono alimentatori convenzionali in c.c. non sono in grado di supportare. Le sorgenti CA in modalità CC, tuttavia, sono in grado di supportare velocità di rotazione della tensione elevate, in quanto sono state progettate per di corrente alternata ad alta frequenza e non hanno capacità di uscita.
  • Corrente CC massima supportata. Con una tensione di ingresso inferiore a quella nominale, alcuni EUT possono assorbire una corrente maggiore che la fonte di alimentazione utilizzata deve essere in grado di fornire. di corrente che la sorgente di alimentazione utilizzata deve essere in grado di erogare.
Le considerazioni che esaminiamo in questo blog sono simili sia per i test di potenza DO160 che per i test in base a uno qualsiasi di questi standard. standard di prova OEM. Vediamo più da vicino cosa significa per le specifiche della sorgente di alimentazione.

Tensione massima

Tutti i carichi devono essere in grado di sopportare i transitori di tensione CC senza alcuna interruzione del funzionamento. I transitori di tensione possono essere causati da cicli di alimentazione di altri carichi sullo stesso bus CC o da trasferimenti tra bus CC diversi. Ad esempio, la Sezione 16.6.1.4c tratta la necessità di testare questi sbalzi di tensione che possono verificarsi durante il normale funzionamento. funzionamento normale. Per supportare questi test per le apparecchiature alimentate a 270Vdc, la fonte di alimentazione utilizzata deve essere in grado di erogare 400Vdc per 30 msec. Ciò significa che un alimentatore da 300 V CC può essere utilizzato per alimentare l'EUT, ma non per eseguire i test di conformità al DO160. conformità al DO160. Per le condizioni di test di funzionamento anomalo, questo requisito aumenta fino a 425Vdc, oltre la portata di alcune sorgenti CA e CC. di alcuni modelli di sorgenti CA e CC.

Velocità di oscillazione della tensione

Utilizzando lo stesso esempio di transitorio di tensione, la velocità di rotazione richiesta per eseguire questo test è molto più alta di quella che la maggior parte degli alimentatori CC può gestire. alimentatori in c.c.. Il tempo di salita della tensione da 270Vdc a 400Vdc deve avvenire in 1 msec, richiedendo una velocità di rotazione della tensione di (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. di (400 - 270) / 0,001 = 130kV/s. Il tempo di caduta della tensione deve essere inferiore a 5 msec o 26kV/s. Queste velocità di rotazione sono sono supportate da una sorgente programmabile CA e CC come la serie Pacific Power AFX, ma non da un normale alimentatore programmabile solo CC. alimentatore programmabile solo in CC.

Figura 1: Tabella 16-3 DO160 - Tempi di salita e discesa CC

Corrente CC

Un'altra considerazione è la corrente richiesta dall'EUT, soprattutto a tensioni di prova inferiori come 14Vdc o 28Vdc. La maggior parte delle La maggior parte delle sorgenti CA con modalità CC hanno intervalli di tensione più elevati, poiché devono supportare una tensione CA in uscita di almeno 150 Vrms. Ciò significa che le gamme di tensione sono tipicamente 212Vdc al minimo e la piena potenza non è disponibile a 14Vdc o 18Vdc. Questo significa che la sorgente di alimentazione deve essere sovradimensionata per supportare la corrente CC massima richiesta. Fortunatamente, questo problema si applica solo ai test di carico a 14Vdc e 28Vdc, non a 270Vdc. Questi carichi di ingresso a bassa tensione sono in genere di potenza piuttosto bassa, quindi i requisiti di corrente CC sono bassi. corrente CC sono bassi. Ad esempio, un carico da 6kVA 3600AFX in in modalità DC può erogare 62,5Adc a 28Vdc o 1750W. (29% della potenza nominale della sorgente).

Software di test disponibile

Molti dei test previsti da questi standard di test di potenza richiedono un'ampia programmazione dei livelli di tensione e della durata. durata. Ci sono anche diversi test sulle prestazioni dell'EUT che richiedono apparecchiature di misura aggiuntive come strumenti di misura aggiuntivi, come oscilloscopi, misuratori e analizzatori di potenza. Lo sviluppo interno di queste routine di test può richiedere tempo e denaro. Per supportare i clienti dell'aviazione e dei laboratori di prova, Pacific Power ha sviluppato ampie librerie di sequenze di test pre-scritte, disponibili per l'esecuzione tramite sequenze di test pre-scritte che possono essere eseguite con il nostro software Test Manager per Windows. Queste sequenze di test coprono tutti gli standard pubblici e la maggior parte degli standard di prova OEM per i test di potenza CA e CC. La tabella seguente elenca le sequenze disponibili e il livello di revisione dello standard più recente.

Tabella 2: Altri standard di prova per l'aviazione

Perché è importante?

Comprendere i requisiti delle apparecchiature di prova utilizzate per eseguire i test di conformità agli standard di prova della potenza CC dell'avionica è importante per alcuni motivi qui illustrati. è importante per alcune delle ragioni qui descritte. Per i test in c.a. valgono ulteriori considerazioni che che tratteremo in un prossimo articolo del blog. Discutete sempre i vostri requisiti di prova con i nostri ingegneri applicativi, in modo che possano aiutarvi a determinare la migliore fonte di alimentazione disponibile. di aiutarvi a determinare la migliore fonte di alimentazione disponibile.

Conclusione

Prima di scegliere, consultate i nostri specialisti di prodotto e i nostri ingegneri applicativi per assicurarvi che le vostre esigenze di test per l'alimentazione CA e CC siano soddisfatte. e CC prima di effettuare una scelta. Considerate anche la possibilità di espandere il livello di potenza della vostra apparecchiatura di prova di potenza della vostra apparecchiatura di test, dato che il livello di potenza elettrica utilizzato sui nuovi aeroplani è in continuo aumento.