如何滿足MIL-STD-704 / GJB181/ DO160 section16標(biāo)準(zhǔn)要求， 對(duì)各種飛機(jī)電子設(shè)備進(jìn)
行電源質(zhì)量測(cè)試？
多樣的機(jī)載電子設(shè)備電源：
單相 / 三相交流，400Hz, 115 V
單相 / 三相變頻交流，115 V
單相交流，60Hz, 115 V
直流，28V / 270V
前 言
軍用飛機(jī)的供電質(zhì)量影響航空電子設(shè)備的工作和壽命。MIL-STD-704是關(guān)于航空電子設(shè)備供電及用電方面的協(xié)調(diào)文件。MIL-STD-704規(guī)定的測(cè)試要求用于考察航空電子產(chǎn)品中電子設(shè)備與軍用飛機(jī)供電設(shè)備之間的兼容性。本文共分三部分，總結(jié)了軍用飛機(jī)的電氣工作條件以及MIL-STD-704中定義的供電類型，同時(shí)還對(duì)的美軍標(biāo)704測(cè)試指南《考察軍用飛機(jī)電子設(shè)備與供電電源兼容性的測(cè)試指南》中所規(guī)定的直流28V直流的航空電子設(shè)備的兼容性測(cè)試進(jìn)行了論述。對(duì)造成電源質(zhì)量的變化以及這些變化對(duì)航空電子電子設(shè)備的影響進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在文章的最后還對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的軟件以及硬件實(shí)現(xiàn)做了說(shuō)明。DO160 section 16與MIL-STD-704有非常多相似之處，本文主要講述MIL-STD-704標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求，如果想詳細(xì)了解DO160 section 16，請(qǐng)與千里順風(fēng)公司的工程師聯(lián)系。
第一部分：軍用飛機(jī)的電氣工作條件以及MIL-STD-704測(cè)試方法概述
MIL-STD-704
MIL-STD-704是一個(gè)協(xié)調(diào)文件，它定義了軍用飛機(jī)上電子設(shè)備電源輸入端口上的特性要求。軍用飛機(jī)上的供電系統(tǒng)必須按照MIL-STD-704標(biāo)準(zhǔn)的要求為電子設(shè)備供電，同時(shí)軍用飛機(jī)上的電子設(shè)備在規(guī)定的電源質(zhì)量條件下必須能夠正常工作。A到F的所有版本的MIL-STD-704現(xiàn)今均還有效。究竟采用哪個(gè)版本一般應(yīng)在設(shè)計(jì)和制造軍用飛機(jī)階段做出決定。
美軍標(biāo)704測(cè)試指南
美軍標(biāo)704測(cè)試指南《考察軍用飛機(jī)電子設(shè)備與供電電源兼容性的測(cè)試指南》中已經(jīng)給出對(duì)軍用飛機(jī)電子設(shè)備的測(cè)試方法。指南針對(duì)幾種供電電源類型，對(duì)軍用飛機(jī)電子設(shè)備提供了測(cè)試指南，用于考察電子設(shè)備與MIL-STD-704的A到F版所規(guī)定的軍用飛機(jī)供電電源特性的兼容性。提出這些測(cè)試要求的目的是給出一個(gè)合理的保證來(lái)確認(rèn)通過(guò)測(cè)試的軍用飛機(jī)電子設(shè)備可以直接將其安裝在軍用飛機(jī)上應(yīng)用，這樣會(huì)大大減少電子設(shè)備的設(shè)計(jì)者和軍用飛機(jī)生產(chǎn)廠商在設(shè)計(jì)和制造方面的壓力。美軍標(biāo)704測(cè)試指南分為8個(gè)部分。第1部分是關(guān)于兼容性測(cè)試，電源分類，軍用飛機(jī)電氣工作條件以及電子設(shè)備規(guī)格的一般性的指導(dǎo)。第2到8部分是對(duì)應(yīng)各類供電類型的電子設(shè)備所進(jìn)行兼容性測(cè)試的指南。指南的第8部分對(duì)28V直流電子設(shè)備提供了測(cè)試指南。本文中我們著重討論第8部分，并論述了各類電源質(zhì)量方面的干擾來(lái)源以及模擬方法。同時(shí)也針對(duì)這些模擬方法的軟件時(shí)間做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。對(duì)應(yīng)于28V直流的電源質(zhì)量問(wèn)題的來(lái)源以及相應(yīng)的測(cè)試方法進(jìn)行比較的詳細(xì)介紹。其他類型電源測(cè)試請(qǐng)與千里順風(fēng)公司工程師聯(lián)系。
軍用飛機(jī)的電氣工作條件
MIL-STD-704 詳細(xì)說(shuō)明了六種電氣工作狀態(tài)：
1. 正常工作狀態(tài)
2. 電源中斷（轉(zhuǎn)換）狀態(tài)
3. 非正常供電狀態(tài)
4. 應(yīng)急供電狀態(tài)
5. 啟動(dòng)狀態(tài)
6. 電源故障狀態(tài)
針對(duì)六種截然不同的軍用飛機(jī)工作狀態(tài)，必須明確地定義出對(duì)電子設(shè)備的性能要求，這就要求設(shè)計(jì)者除必須考慮到負(fù)載臨界特性外也必須折衷考慮每一個(gè)軍用飛機(jī)電子設(shè)備的重量、容量、成本和可靠性之間的平衡。
下面分別討論這六種狀態(tài)：
正常工作狀態(tài)：在正常負(fù)載條件下時(shí)，軍用飛機(jī)電氣系統(tǒng)中各項(xiàng)功能均可正常地實(shí)現(xiàn)。軍用飛機(jī)電氣負(fù)載可以為電阻性的，電感性的，輕微容性的，非線性的，開(kāi)關(guān)性質(zhì)的以及（或）脈沖性質(zhì)的。發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊電流和電源的沖擊電流都是在正常的負(fù)載條件下的。在正常工作狀態(tài)下，所有電子設(shè)備必須能在性能和功能兩個(gè)方面滿足要求。
電源中斷（轉(zhuǎn)換）狀態(tài)：當(dāng)電氣負(fù)載在供電電源之間轉(zhuǎn)換時(shí)，就會(huì)發(fā)生電源中斷。對(duì)于交流系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在外接地面電源、外接輔助電源單元，接入多功能軍用飛機(jī)交流發(fā)電機(jī)或變換器；對(duì)直流系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在外接地面電源，外接輔助電源設(shè)備，外接多功能軍用飛機(jī)用直流發(fā)電機(jī)、直流變換器或變壓整流器之間，在上述狀態(tài)下軍用飛機(jī)電氣系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能正常運(yùn)行。同時(shí)根據(jù)設(shè)備的重要程度，電子設(shè)備對(duì)電源干擾的兼容性要求可能會(huì)有所不同。
* 重要設(shè)備：在電源轉(zhuǎn)換發(fā)生之前、發(fā)生之間以及發(fā)生之后，電子設(shè)備性能應(yīng)完全符合要求。
* 次重要的設(shè)備：設(shè)備可以在電源中斷期間被關(guān)閉，但是在電源從中斷恢復(fù)之后要求要設(shè)備快速并且自動(dòng)地恢復(fù)到原有的工作狀態(tài)（沒(méi)有數(shù)據(jù)等的丟失）。
* 非重要設(shè)備 ：設(shè)備準(zhǔn)許關(guān)閉，并且可能會(huì)通過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間恢復(fù)到所有性能要求的狀態(tài)（丟失數(shù)據(jù)也允許重新啟動(dòng)）。為了將飛行員的工作負(fù)荷降到最低，強(qiáng)烈建議要在飛行員不干預(yù)的條件下電子設(shè)備在中斷之后自動(dòng)恢復(fù)設(shè)備性能。
非正常供電狀態(tài)：當(dāng)軍用飛機(jī)電氣系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，即進(jìn)入非正常供電狀態(tài)。非正常供電狀態(tài)可能在保護(hù)裝置動(dòng)作消除故障之前的短暫時(shí)間內(nèi)持續(xù)存在，也可能會(huì)持續(xù)一段更長(zhǎng)的時(shí)間。在非正常供電狀態(tài)時(shí)發(fā)電和供電系統(tǒng)的內(nèi)置保護(hù)功能應(yīng)該立即啟動(dòng)并且在故障發(fā)生過(guò)程中將供電限制在MIL-STD-704相對(duì)應(yīng)版本所規(guī)定的當(dāng)前（非正常供電）狀態(tài)的限值之內(nèi)。瞬變的限值通常也參考MIL-STD-704中各版本中有關(guān)過(guò)壓、欠壓的限值，以及過(guò)頻和欠頻限值部分。能夠?qū)е路钦９╇姞顟B(tài)的故障有：
* 發(fā)電機(jī)控制單元故障
* 發(fā)電機(jī)故障、繞組損壞、失磁等。
* 線路以及（或）電流接觸器故障
* 電氣過(guò)載
* 短路
根據(jù)設(shè)備的重要程度，設(shè)備對(duì)非正常供電狀態(tài)下的性能要求可能會(huì)有所不同。
應(yīng)急供電狀態(tài)：應(yīng)急狀態(tài)是指主供電電源失效并且軍用飛機(jī)電氣系統(tǒng)在有限容量的備用源供電時(shí)的一種工作狀態(tài)。備用源可以是電池、低壓空氣驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)（ADG）將來(lái)也可能是燃料電池。軍用飛機(jī)此時(shí)應(yīng)脫掉大多數(shù)電氣負(fù)載（只留下保障飛行的重要負(fù)載）。根據(jù)電子設(shè)備的重要程度，設(shè)備在緊急狀態(tài)下的性能要求可能會(huì)不同。
啟動(dòng)狀態(tài)：是指當(dāng)電池啟動(dòng)輔助電源時(shí)，或當(dāng)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。對(duì)大部分軍用飛機(jī)而言，啟動(dòng)狀態(tài)只發(fā)生在采用直流供電的系統(tǒng)中。根據(jù)電子設(shè)備的重要程度，設(shè)備在啟動(dòng)狀態(tài)下的性能要求可能會(huì)不同。
電源故障狀態(tài)：是指當(dāng)電子設(shè)備電源中斷大于50毫秒而小于7秒時(shí)的工作狀態(tài)。對(duì)于三相交流系統(tǒng)，電源故障可以發(fā)生在一相，二相，或三相上（一相和二相電源故障持續(xù)的時(shí)間可能是無(wú)限期的）。根據(jù)設(shè)備的重要程度，對(duì)電源故障時(shí)電子設(shè)備的性能要求可能會(huì)不同。大部分的設(shè)備不要求在發(fā)生電源故障時(shí)進(jìn)行工作。在電源故障狀態(tài)下對(duì)電子設(shè)備的要求的不同之處在于設(shè)備充分恢復(fù)性能的時(shí)間及設(shè)備中數(shù)據(jù)保持的狀況。一些三相交流設(shè)備可能會(huì)要求在發(fā)生一相乃至二相電源故障時(shí)繼續(xù)工作。
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