RTCA DO-160 Bölüm 17'de belirtilen, bir Voltaj Yükselmesi Jeneratörü Kullanarak Hava Araçları İçin Voltaj Yükselmesi Testinin Nasıl Yapılacağı

Özet
Uçak güç bara sistemlerinde yük anahtarlama ve röle açma-kapama işlemleri sırasında yüksek genlikli, kısa süreli voltaj yükselmesi geçici parazitleri oluşacaktır. Bu parazitler, AC/DC güç giriş portları aracılığıyla uçaktaki elektronik ekipmanlara iletilir ve bileşen hasarına, program anormalliğine ve iletişim kesintisine neden olabilir. Sivil havacılık uçak ekipmanlarının uçuşa elverişlilik doğrulaması için kritik bir EMC test maddesi olarak, RTCA DO-160 Bölüm 17, uçak güç şebekesinden gerçek dünyadaki voltaj yükselmesi darbelerini yeniden üretmek ve ekipman için voltaj yükselmesine karşı duyarlılık bağışıklık testini tamamlamak üzere özel bir Voltaj Yükselmesi Jeneratörü gerektirmektedir. LISUN Bu çalışma, DO160-S17 Gerilim Ani Darbe Üreteci'ni araştırma nesnesi olarak ele alarak, Gerilim Ani Darbe Üreteci'nin ekipman prensibini, test hazırlığını, eksiksiz test prosedürünü ve sonuç değerlendirme kriterlerini açıklamaktadır. RTCA DO-160 Bölüm 17 spesifikasyonuna uygun olarak sivil havacılık hava araçlarının ve askeri aviyoniklerin güç portlarında gerilim ani darbe bağışıklık testi için pratik referanslar sağlamaktadır. 

Testin Arka Planı ve Testin Amacı

Uçaklardaki hava aracı güç kaynağı sistemlerinde çok sayıda endüktif yük bulunur. Hava aracı bara sistemi yük anahtarlama ve elektromanyetik röle açma-kapama işlemlerini gerçekleştirdiğinde, indüktör manyetik alanından hızlı enerji salınımı, kısa yükselme süresi ve yaklaşık 10 μs darbe genişliğine sahip voltaj yükselme geçici olayları üretir. Bu girişimler, hava aracı elektronik ekipmanının güç giriş portlarını doğrudan etkiler. Hafif durumlarda, ekipman çalışma parametrelerinde sapmalara ve iletişim bit hatalarına neden olur; ciddi durumlarda ise güç çipleri ve koruyucu cihazlar arızalanabilir, bu da hava aracı ekipmanında kalıcı hasara yol açabilir ve havacılık platformlarının operasyonel güvenliğini doğrudan tehdit edebilir.

RTCA DO-160 Bölüm 17 voltaj yükselmesi testi Bu test, test edilen ekipmanın (EUT) güç hatlarındaki geçici ani voltaj yükselmelerine maruz kaldığında tam işlevselliğini koruyup koruyamayacağını veya kalıcı donanım hasarından kaçınıp kaçınamayacağını doğrulamak için tasarlanmıştır. Test, sivil havacılık, helikopterler ve bu standardı benimseyen bazı askeri aviyonik ekipmanlar için geçerli olan AC ve DC ile çalışan hava araçlarını kapsar. Standart, EUT'yi Kategori A ve Kategori B olarak sınıflandırır. Kategori A ekipmanı, yüksek voltaj yükselme koruma gereksinimlerine sahip hava araçları için maksimum 600 V açık devre voltaj yükselme gerilimine dayanmalıdır. Kategori B ekipmanı için test gerilimi, ekipmanın nominal çalışma geriliminin iki katı ile 200 V arasında daha küçük olan değer olmalı ve nispeten daha düşük koruma gereksinimi içermelidir. Tüm test, standart dalga formu özelliklerine uygun bir Voltaj Yükselme Jeneratörü ile gerçekleştirilmelidir. Sıradan aşırı gerilim ve yıldırım test ekipmanları bu testin yerini alamaz.

Gerilim Yükselmesi Jeneratörünün Başlıca Teknik Parametreleri

LISUN DO160-S17 Gerilim Darbesi Jeneratörü, RTCA DO-160 Bölüm 17 gerilim darbesi duyarlılık testi için geliştirilmiş özel bir Gerilim Darbesi Jeneratörüdür. Dalga formu çıkış parametreleri, havacılık standardının kısıtlamalarını tam olarak karşılamaktadır. Ünite, Android akıllı kontrol sistemi ile donatılmıştır ve uzaktan çalıştırma için tablet ile WIFI bağlantısını destekler. Çıkış polaritesi pozitif, negatif ve alternatif pozitif-negatif modlar arasında değiştirilebilir. Sertifikasyon laboratuvarlarının, araştırma enstitülerinin ve havacılık üreticilerinin test taleplerini karşılamak için uzun süreli çalışma için kararlı sürekli darbe çıkışı mevcuttur. Bu ürün serisi, farklı çıkış akımı seviyeleri için üç model içermektedir. Darbe kuplaj enjeksiyonu, dahili veya harici 10μs kuplaj transformatörü ile gerçekleştirilir. Temel teknik parametreler Tablo 1'de gösterilmiştir.

Standardın dalga formu tanımına göre, Gerilim Yükseltme Jeneratörünün kaynak empedansı 50Ω'da tutulmalı, yükselme süresi 2μs'den fazla olmamalı ve darbe genişliği 10μs'den büyük olmalıdır. Bu özellikler, EUT portuna enjekte edilen geçici enerjiyi doğrudan belirler ve Gerilim Yükseltme Jeneratörü seçiminde temel hususlar haline gelir. DO160-S17 serisi, dahili kuplaj-dekuplaj ağı aracılığıyla düşük güçlü hava araçları için doğrudan yükseltme darbeleri uygulayabilir. Yüksek akımlı EUT'ler için, ana döngü güç kaynağı kapasitesini garanti etmek amacıyla harici kuplaj transformatörlü modeller kullanılmalıdır.

Gerilim Ani Yükselmesi Üreticisine Dayalı Eksiksiz Test Uygulama Prosedürü

RTCA DO-160 Bölüm 17 resmi testinden önce, laboratuvar ortamı düzeni ve test sistemi kurulumu tamamlanmalıdır. Test sistemi, Gerilim Yükselmesi Jeneratörü, havadan simüle edilmiş güç kaynağı, osiloskop, havadan EUT ve izleme terminalinden oluşmaktadır. Her şeyden önce, Gerilim Yükselmesi Jeneratörünün geçerli dalga formu göstergeleriyle metrolojik kalibrasyondan geçtiği doğrulanmalıdır. EUT'nin test sınıflandırma belgeleri hazırlanmalı ve Kategori A veya Kategori B için test gerilim seviyesi belirlenmelidir.

Birinci adım: Dalga formu ön doğrulaması. Test edilen cihazı (EUT) ayırın, Gerilim Yükseltme Jeneratörünün çıkış terminalini 50Ω standart eşleşmiş yüke bağlayın. Açık devre ve eşleşmiş yük koşulları altında çıkış dalga formlarını toplamak için osiloskop kullanın, darbe yükselme süresini, darbe genişliğini, çıkış empedansını ve çıkış gerilim genliğini doğrulayın. Çıkış dalga formlarının RTCA DO-160 Bölüm 17'deki dalga formu tanımına uygun olduğunu doğrulayın ve jeneratör ayar parametrelerini kaydedin. Bu parametreler, EUT'den kaynaklanan yük etkisi nedeniyle jeneratör çıkış ayarlarını değiştirmeden sonraki testlerde yeniden kullanılacaktır.

İkinci adım: EUT kurulumu ve temel durum onayı. Hava aracına yerleştirilen EUT, gerçek kurulum durumuna göre konumlandırılır. EUT, Gerilim Yükselmesi Üreticisinin bağlantı ağı üzerinden hava aracına simüle edilmiş güç kaynağına bağlanır ve nominal AC veya DC çalışma gerilimine ayarlanır. Tüm ekipman fonksiyonları etkinleştirilir, iletişim, ekran ve çıkış gibi tüm performans göstergeleri harici izleme terminali kullanılarak toplanır, temel durum kaydedilir ve EUT'nin arızası olmadığı doğrulanır. Standart gereksinimlere göre, ani yükselme darbelerinden kaynaklanan ana güç kaynağının gerilim düşüşünü azaltmak için güç giriş portuna paralel olarak 10μF'lik bir kapasitör bağlanmalıdır.

Üçüncü adım: Darbe enjeksiyon testi. Gerilim Yükseltici Jeneratörün çıkış genliğini ekipman kategorisine göre ayarlayın, pozitif polarite, negatif polarite veya alternatif pozitif-negatif modu seçin. Darbe tekrarlama hızı, standartta belirtilen maksimum izin verilen 2 Hz'yi aşmamalıdır ve standart gerilim yükseltme darbelerini sırasıyla EUT'nin AC/DC güç giriş portuna uygulayın. Test sırasında, EUT'nin çalışma durumunu sürekli olarak izleyin ve çökme, yeniden başlatma, iletişim hatası ve işlev arızası olup olmadığını gözlemleyin. Güç portundaki gerçek yükseltme dalga biçimlerini osiloskop ile eş zamanlı olarak kaydedin. Tüm polarite koşulları altında testi tamamlamak için her polarite için yeterli sayıda darbe uygulayın.

Dördüncü adım: test sonrası yeniden doğrulama. Tüm darbeli uyarı enjeksiyonları tamamlandıktan sonra, test edilen cihazı açık tutun, tüm performans göstergelerini tekrar okuyun ve performans düşüşünü kontrol etmek için test öncesi temel kayıtlarla karşılaştırın. Ardından, test edilen cihazı yeniden başlatın ve kalıcı donanım hasarı olup olmadığını inceleyin.

DO160-S17_Voltaj Yükselmesi Jeneratörü

Test Sonucu Değerlendirme Kriterleri

RTCA DO-160 Bölüm 17'nin değerlendirme kurallarına atıfta bulunarak, iki test sonucu senaryosu bulunmaktadır. Birincisi, Kategori A kritik hava araçları ekipmanları için, EUT, voltaj ani yükselme darbesi enjeksiyonu sırasında ve sonrasında belirtilen tüm işlevlerini korumalıdır. Anormal çalışma yasaktır ve güç döngüsü yeniden başlatmasından sonra kalıcı donanım hasarı meydana gelmemelidir. İkincisi, bazı kritik olmayan Kategori B ekipmanları için, ani yükselme darbesi geldiği anda geçici bozulmaya izin verilir, ancak ekipman, kalıcı donanım hasarı olmadan darbe sonlandıktan sonra tam işlevlerini otomatik olarak geri yüklemelidir. Kurtarılamaz bir arıza meydana gelirse, EUT bu bölümle uyumlu değildir. Geçici bastırıcı cihazlar ve giriş filtre ağı eklenmesi gibi güç portu koruma devresinde değişiklik yapılması ve ardından Voltaj Ani Yükselme Jeneratörü ile yeniden test yapılması gerekmektedir.

Test Önlemleri

Gerilim Yükseltme Jeneratörü ile DO-160 Bölüm 17 testini gerçekleştirirken, EUT'nin neden olduğu dalga formu bozulmasını telafi etmek için jeneratör ayarlarını keyfi olarak değiştirmeyin. EUT'nin giriş empedansından kaynaklanan dalga formu bozulması gerçek test koşuluna aittir ve jeneratör, ön doğrulama aşamasındaki parametreleri değiştirmeden korumalıdır. Bu arada, kuplaj ağı seçimi EUT'nin çalışma akımıyla uyumlu olmalıdır. Düşük güçlü hava araçları, dahili CDN'li DO160-S17'yi kullanabilir. Yüksek güçlü aviyonikler, akım aşırı yüklenmesinden kaynaklanan test sonucu sapmasını veya ekipman hasarını önlemek için harici kuplaj transformatörü ile donatılmış modelleri seçmelidir. WIFI uzaktan kumanda, operatörlerin yüksek voltaj darbe çıkış terminalinden uzak durmasını sağlar ve uzun süreli sürekli testler için çalışma güvenliğini artırır.

Sonuç

RTCA DO-160 Bölüm 17 voltaj yükselmesi testi Uçak aviyonik sistemlerinin uçuşa elverişlilik sertifikasyonu için kilit bir unsurdur. Tüm test sisteminin temel cihazı olarak, Gerilim Yükseltici Jeneratörün dalga biçimi doğruluğu ve bağlantı yeteneği, test sonuçlarının geçerliliğini doğrudan etkiler. LISUN DO160-S17 Gerilim Ani Yükselme Darbe Üretici, havacılık standardında tanımlanan ani yükselme geçişlerini tam olarak yeniden üretir. Bu standardı benimseyen sivil havacılık hava araçlarının ve askeri aviyoniklerin AC/DC güç portlarında gerilim ani yükselme bağışıklık testi için kullanılabilir. Uçak bara yükü anahtarlaması ve röle işlemleriyle üretilen geçici ani yükselme girişimlerini simüle eder, hava araçlarının güç hattı geçici şoklarına karşı dayanıklılığını laboratuvar ortamında önceden doğrular ve donanım tasarım kusurlarını ortaya çıkararak havacılık elektronik ekipmanlarının güvenilirliğini artırmak için önemli bir mühendislik değeri sunar.