解决方案
SOLUTION
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航空机载设备电源质量测试方法
MIL-STD-704标准用于考察航空电子设备与军用飞机供电设备之间的兼容性。它定义了军用飞机上电子设备电源输入端口上的特性要求。军用飞机上的供电系统必须按照MIL-STD-704标准的要求为电子设备供电，同时军用飞机上的电子设备在规定的电源质量条件下必须能够正常工作。
美军标704测试指南分为8个部分，第一部分是关于兼容性测试，电源分类，军用飞机电气工作条件及电子设备规格的一般性指导。第2-8部分为对应各类供电类型的电子设备所进行的兼容性测试指南。
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机载电子设备电源主要分为以下几类：
单相/三相交流，400Hz，115V
单相/三相变频交流，115V
单相交流，60Hz，115V
直流，28V/270V
MIL-STD-704详细说明了六种电气工作状态：
1、 正常工作状态
2、 电源中断（转换）状态
3、 非正常供电状态
4、 应急供电状态
5、 启动状态
6、 电源故障状态
以下详细介绍这六种状态：
正常工作状态：在正常负载条件下，军用飞机电气系统中各项功能均可正常实现。军用飞机电气负载可以为电阻性，电感性，轻微容性，非线性，开关性质的以及脉冲性质的。发动机的冲击电流和电源的冲击电流都是在正常的负载条件下的。在正常工作状态下，所有电子设备必须能在性能和功能两个方面满足要求。
电源中断（转换）状态：当电气负载在供电电源之间转换时，就会发生电源中断。对于交流系统，转换可以发生在外接地面电源、外接辅助电源，接入多功能军用飞机交流发电机或变换器；对于直流系统，转换可以发生在外接地面电源，外接辅助电源，外接多功能军用飞机直流发电机，直流变换器或变压整流器之间，在上述状态下军用飞机电气系统应当能正常运行。
非正常供电状态：当军用飞机电气系统中发生故障时，即登录非正常供电状态。非正常供电状态可能在保护装置动作消除故障之前的短暂时间内持续存在，也可能持续一段更长时间。非正常供电状态会有过压，欠压，过频及欠频状态。
能够导致非正常供电状态的故障有：
l 发电机控制单元故障
l 发电机故障，绕组损坏，失磁等
l 线路以及电流接触器故障
l 电气过载
l 短路
应急供电状态：应急供电状态是指主供电电源失效并且军用飞机电气系统在有限容量的备用电源供电时的一种工作状态。备用电源可以是电池，低压空气驱动的发电机，也可能是燃料电池。
启动状态：是指当电池启动辅助电源时，或当推进发动机的电气系统启动时的状态。对于大部分军用飞机而言，启动状态只发生在采用直流供电的系统中。
电源故障状态：当电子设备电源中断大于50ms而小于7s时的工作状态。
以下列举section2和section8的测试规范：
|
section2 115V 400Hz交流 |
section8 28V直流 |
||
|
测试方法 |
描述 |
测试方法 |
描述 |
|
正常工作状态 |
|||
|
SAC-101 |
负载测量以及电流谐波测量 |
LDC-101 |
负载测量 |
|
SAC-102 |
稳定状态下的电压限值和频率限值 |
LDC-102 |
稳定状态下的电压限值 |
|
SAC-103 |
无测试要求，（为了与三相交流对应） |
LDC-103 |
电压失真频谱 |
|
SAC-104 |
电压调制 |
LDC-104 |
纹波总量 |
|
SAC-105 |
频率调制 |
LDC-105 |
电压瞬变 |
|
SAC-107 |
总电压失真 |
|
|
|
SAC-108 |
交流中的直流分量 |
|
|
|
SAC-109 |
电压暂态 |
|
|
|
SAC-110 |
频率暂态 |
|
|
|
电源转换状态 |
|||
|
SAC-201 |
电源中断 |
LDC-201 |
电源中断 |
|
非正常供电状态 |
|||
|
SAC-301 |
稳定状态电压限制 |
LDC-301 |
稳定状态电压限值 |
|
SAC-302 |
电压瞬变（过电压，欠电压） |
LDC-302 |
电压瞬变（过电压，欠电压） |
|
SAC-303 |
频率瞬变（过频，欠频） |
|
|
|
应急供电状态 |
|||
|
SAC-401 |
电压以及频率限值 |
LDC-401 |
电压限值 |
|
启动状态 |
|||
|
SAC-501 |
不做测试，为了和直流测试相对应 |
LDC-501 |
启动时电压瞬变 |
|
电源故障状态 |
|||
|
SAC-601 |
电源故障 |
LDC-601 |
电源故障 |
|
SAC-602 |
没有测试，为了和交流三相对应 |
LDC-602 |
极性反接 |
|
SAC-603 |
相位翻转 |
|
|
阿美特克软件界面：
通过以上规范，交流电源供电设备中测试用到的仪器分为激励设备和监视设备：
激励设备：能够复现电源供电和飞机的输入信号的设备，复制军用飞机的有效工作环境。
监视设备：监视设备在测试过程中掌握电子设备是否运行在所规定的性能水平之内。
激励设备有：
1. 可调节频率及电压的交流电源，模拟电源的稳定工作状态中电压及频率的输出及非稳定工作状态中电压的瞬变，频率的瞬变，或者电压，频率，相位的变动对飞机电子设备的影响。
2. 信号发生器，模拟干扰信号，调制信号等输入
监视设备有：
3. 记录仪或者数采设备记录测试中感兴趣的电气参数
4. 数字示波器监视在不同测试环境下，机载设备的输出状态，纹波等
5. 频谱分析仪记录电压失真频谱
6. 功率分析仪记录电流谐波分量，电压失真分量等
以下简单举例电源测试项目
|
28V直流供电系统 |
|||
|
序号 |
输出类型 |
输出参数 |
测试项目 |
|
1 |
28V |
22~29V输出 |
正常输出 |
|
2 |
50V脉冲 |
电压50V,电流3A，脉宽50ms |
模拟过压 |
|
3 |
0V脉冲 |
脉宽7s |
模拟欠压 |
|
4 |
600V脉冲 |
|
模拟尖峰脉冲 |
|
5 |
—600V脉冲 |
|
极性反接 |
|
6 |
正常电压瞬变试验 |
28VDC 3min |
模拟瞬变包络线变化供电特性 |
|
7 |
欠压过压极限试验 |
28V供电5min |
|
|
270V直流供电系统 |
|||
|
1 |
电压250V~280V |
|
正常输出 |
|
2 |
350V脉冲 |
输出电压350V |
模拟过压 |
|
3 |
0V脉冲 |
脉宽7s |
模拟欠压 |
|
4 |
600V脉冲 |
|
模拟尖峰脉冲 |
|
5 |
—600V脉冲 |
|
极性反接 |
|
6 |
正常电压瞬变试验 |
270VDC 5min |
模拟瞬变包络线变化供电特性 |
|
7 |
欠压过压极限试验 |
270V供电5min |
|
|
115VAC交流恒频供电测试 |
|||
|
1 |
115VAC |
电压108VAC~118VAC |
正常输出 |
|
2 |
180V脉冲 |
电压180V |
模拟过压浪涌 |
|
3 |
0V脉冲 |
脉宽7s |
模拟欠压浪涌 |
|
4 |
600V脉冲 |
|
模拟尖峰脉冲 |
|
5 |
—600V脉冲 |
|
极性反接 |
|
6 |
0Hz |
脉宽7s |
模拟欠频 |
|
7 |
480Hz |
脉宽5s |
模拟过频 |
|
8 |
正常电压瞬变试验 |
115VAC 3min |
|
|
9 |
正常频率瞬变试验 |
115VAC 3min |
|
|
10 |
欠压过压极限试验 |
115VAC 供电5min |
|
|
115VAC交流变频供电系统 |
|||
|
1 |
115VAC |
电压108VAC~118VAC |
正常输出 |
|
2 |
180V脉冲 |
当f在320~420Hz范围内时 |
模拟过压浪涌 |
|
3 |
0V脉冲 |
脉宽7s |
模拟欠压浪涌 |
|
4 |
600V脉冲 |
|
模拟尖峰脉冲 |
|
5 |
—600V脉冲 |
|
极性反接 |
|
6 |
0Hz |
脉宽7s |
模拟欠频 |
|
7 |
频率范围上限640Hz |
脉宽5s |
模拟过频 |
|
8 |
正常电压瞬变试验 |
115VAC 3min |
|
|
9 |
正常频率瞬变试验 |
115VAC 3min |
|
|
10 |
欠压过压极限试验 |
115VAC 供电5min |
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