机载静态电源变换器直流直流.docx

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机载静态电源变换器直流直流

机载静态电源变换器（直流－直流）

1.适用性

（1）最低性能标准本标准是机载静态电源变换器（直流－直流）为取得相应的CTSO标记必须满足的最低性能标准。

自CTSO-C71生效之日起制造并欲获得本CTSO标记的机载静态（直流－直流）电源变换器应满足本标准附录中《机载静态电源变换器（直流－直流）》中的规定。

（2）环境标准RTCA（美国航空无线电委员会）于2004年12月发布的DO-160E《机载设备环境条件和试验程序》。

2.标记

按CCAR21.312条（四）规定进行标记。

3.资料要求

（1）除了CCAR21.310条（三）要求的资料外，申请人还应以局方可接受的方式提交下述资料：

⑴使用说明及限制；

⑵安装程序及限制；

⑶适用于安装程序的原理图和接线图；

⑷技术条件

⑸主要零部件目录（按零部件号）；

⑹环境试验确定的类别及鉴定试验报告；

⑺铭牌图纸；

⑻图样目录，列出了项目设计所必须的全部图样和工艺文件；

⑼性能鉴定试验规范；

⑽设备校准程序；

⑾校准性的维修程序（CTSO批准后12个月内）。

4.随设备一起提供的资料

CTSO制造商必须向该设备的使用人提供：

⑴使用说明及限制；

⑵安装程序及限制；

⑶适用于安装程序的原理图和接线图；

⑷技术条件

⑸主要零部件目录（按零部件号）；

⑹环境试验确定的类别；

⑺持续适航所必须的资料如：

定期维护和校准说明书、履历本等。

附录

机载静态电源变换器（直流—直流）

引言

本文规定了用于导航与通信系统中的机载静态电源变换器（直流—直流）设备的最低性能标准。

符合这些标准应作为一种必要手段，以保证飞机正常运行时该设备在各种情况下都能实现预期功能。

鉴于无线电设备性能参数的测量值可能因测量方法而异，本文中也推荐了一些标准试验条件和试验方法。

机载静态电源变换器（直流—直流）的最低性能标准

1.0通用标准

1.1元组件额定值

设备设计中所采用的所有元组件，当设备在规定的环境试验范围内工作时，不可有超出元组件制造商规定额定值的情况。

1.2试验的影响

设备的设计应该保证，符合设计的设备在进行规定试验后，不会降低设备的可靠性。

2.0标准试验条件下的最低性能标准

确定机载静态电源变换器（直流－直流）性能所适用的试验程序见本文附录A。

2.1额定输出电压和电流

设备的额定输出电压和电流不得低于其制造厂商规定的额定值，而且设备应该具有输出功率至少超出额定输出功率值10%的情况下连续工作2小时的能力。

2.2电压调节

标准条件下的电压调节不得超过12%。

本标准的电压调节定义如下：

2.3脉动

在直流输入端加一个400Hz，峰-峰值为2V的干扰信号，并在输出端并联一个2μF的电容后，输出端的电压误差不得超过输出电压的0.1%。

对于13.75V直流电压工作设备，其输入端脉动峰-峰值不超过1V。

2.4过压

当电源变换器输出满额定功率，并经受如下过压条件时，不会对任何固态装置（晶体管）或其元器件造成永久性损坏：

在不低于五分钟的持续时间内，直流输入电压增加到标准工作电压的50%以上。

2.5短路情况

在对多路输出电源变换器每路输出单独持续短路，或对所有直流输出同时进行时间不低于1分钟的持续短路时，均不能出现电源变换器或其元器件的性能下降的情况。

在短路消除后的五分钟内，设备能够按照制造厂商规定的额定输出负载8小时连续工作，性能无任何下降。

2.6射频能量辐射

在90kHz-1500MHz范围内的不同频率下，任一电缆的接线端与地之间的射频能量辐射不得超过200微伏。

注：

我们知道，即使远低于上述标准允许的最大射频幅射等级，也会干扰其他机载电子设备的工作。

我们也知道有办法可大大降低射频能量等级。

但就目前技术水平而言，除了需要关注设备的机电设计方面外，还需要考虑大型滤波器的昂贵价格。

因此，最终的结果往往是要在预期目标与成本间进行折衷。

从上述观点出发，制订辐射标准既要考虑通过合理设计能达到的程度，又要考虑减少出现全机干扰问题。

为了达到更低的辐射水平，建议设备制造厂商尽量将电子设备的辐射等级降到低于上述规定值以下的最低适用水平。

2.7绝缘强度

设备应当承受加在每个变压器输出线圈与框架间加载持续时间为5秒的正弦电压，而无损伤迹象。

所加正弦电压的均方根（RMS）值应该是设备满额输出工作时加在线圈两端最大工作电压的5倍，或是500伏，两者中取较大者。

进行本项试验时，所有两极管、晶体管和电容可以断开连接。

3.0环境试验条件下的最低性能标准

确定无线电设备在环境试验条件下的性能所适用的试验程序按照DO-160E《机载设备环境条件和试验程序》或等效方法实施。

适用的电气试验程序详述于本标准附录A

3.1低温试验

设备进行低温试验时，应加低于标准试验电压10%的主电源电压，同时满足以下要求：

（a）在标准试验条件下，输出电压测量值的变化量不应超过12.5%。

（b）应满足2.3节的要求。

3.2高度试验

设备进行高度试验时，应满足2.1、2.2和2.3节的要求。

3.3湿度试验

设备完成湿度试验，接通主电源后15分钟内，应满足2.1、2.2和2.3节的要求。

3.4高温试验

设备进行高温试验时，应加高于标准试验电压10%的主电源电压，同时满足以下要求:

（a）在标准试验条件下，输出电压测量值的变化量不应超过12.5%。

（b）应满足2.1、2.2和2.3节的要求。

3.5温度冲击试验

设备进行温度冲击试验时，应满足2.2和2.3节的要求。

3.6振动试验

设备进行振动试验时，应满足2.2和2.3节的要求。

3.7冲击试验

（a）进行15G的冲击试验后，应满足2.2和2.3节的要求。

（b）进行30G的冲击试验后，电源变换器仍然固定在其固定装置上，设备的零组件或其固定装置不得与设备脱开连接。

3.8低压试验

（a）当主电源电压为标准试验电压的80%时，设备可仍然实现其电气功能。

（b）将主电源电压从标准试验电压的80%逐渐降到50%时，不能对设备的可靠性造成不利影响。

。

（c）将主电源电压从标准试验电压的50%逐渐降到0%时，设备外部不能出现起火或冒烟的迹象。

注：

上述试验可在其他试验完成后进行。

附录A

机载静态电源变换器（直流—直流）试验程序

A.电源输入电压除另有规定外，所有试验均应将电源输入电压调节到其设计电压的±2%以内进行。

输入电压应在电源变换器的输入端测量。

注：

在本报告有效期内，所用的设计电压为13.75伏直流和27.5伏直流，并将此定义为标准状态。

B.设备调整受试设备在规定试验前应当按照制造厂商推荐的步骤进行适当调整。

C.试验设备预防措施试验前应采取适当的预防措施，以免因输入输出阻抗两端的电压表、示波器或其他试验仪表连接不当而引起误差。

D.环境条件除另有规定外，所有试验均应在室温、室内大气压和湿度条件下进行。

但室温不得低于10℃。

E.预热时间除另有规定外，所有试验均应预热后进行试验，预热时间不得低于15分钟。

F.连接负载除另有规定外，所有试验均应在设备与负载连接后进行，该负载的阻抗值应达到目标值要求。

试验程序

下述试验程序用于确定机载静态电源变换器（直流—直流）的设备性能。

只要试验程序能提供同类数据，也可采用。

试验1功率输出

设备要求

电压表—Weston931型电压表或同等设备

电流表—Weston931型电流表或同等设备

测量程序

将电源变换器与相应的输入电源连接，安培表与输出端串联，电压表与输出端并联。

制造厂商规定的负载应与输出端并联。

输出负载阻抗应调整到制造厂商规定的额定值。

确认额定输出电压和电流至少达到制造厂商的规定值，还要确定设备的输出功率至少超出制造厂商规定额定值10%的情况下连续工作2小时。

试验2电压调节

电压表—Weston931型电压表或同等设备

电流表—Weston931型电流表或同等设备

测量程序

将电源变换器与相应的输入电源连接，安培表与输出端串联，电压表与输出端并联。

制造厂商规定的负载应与输出端并联。

将负载阻抗从最大额定值调到最大额定值的20%，记录这两项负载设定点的输出电压。

按2.2节公式计算电压调节的百分比。

试验3脉动

设备要求

HewlettPackard150A型示波器或同等设备。

测量程序

将电源变换器与相应的输入电源相连，令电源变换器输出最大额定负载，同时在进行试验的输出端并联一个工作电压适当的2微法电容。

将示波器作为峰—峰电压的指示装置，测量输出电源的纹波值，当直流输入端纹波值的频率为400周/秒（cps）、峰—峰电压为2伏时，或峰—峰电压为1伏时，可视情而定，来测量所有输出电压。

试验4过压

设备要求

MR1040-30A型Perkins电源或同等设备

测量程序

（a）将设备与MR1040-30A型Perkins电源连接，令设备达到满额定输出功率。

将MR1040-30A型电源提供的功率输出增加到设备设计时输入电压的50%以上，持续5分钟。

（b）之后，确认输出电压和电流与过压之前的数据相同。

试验5短路情况

设备要求

电压表—Weston931型电压表或同等设备

电流表—Weston931型电流表或同等设备

测量程序

将电源变换器与相应的输入电源连接，令该设备达到满额定输出功率，对多路输出电源变换器的每路输出单独持续短路，或在不低于1分钟的时间内对所有直流输出同时持续短路。

之后，确认该设备能够按照制造厂商规定的额定输出负载至少连续工作8小时。

此项试验应在试验4规定的过压试验完成后进行。

试验6射频能量发射

设备要求

噪声场强表的要求如下：

StoddardNM-20B、NM-SA、AM-10A和NM-50A型噪声场强表或同等设备。

测量程序

将电源变换器与相应的输入电源连接，令该设备达到满额定输出功率。

输入电源导线长度为（10-12）英尺，通常绑扎好、做成电缆，不要将其装入导线管中。

用噪声表测量地与每个主输入端导线、电源输出端导线间产生的射频电压，噪声测量表可在90kHz-1500MHz的全频率范围内调节。

试验7绝缘强度

设备要求

可变交流电源。

测量程序

（a）在每个变压器输出线圈与框架间加载持续时间为5秒的交流电压。

该正弦电压的均方根（RMS）值应该是设备满额输出工作时加在线圈两端最大工作电压的5倍，或是500伏，两者中取较大者。

（b）之后，确认满负荷条件下输入电压和电流与试验前的数据相同。