航空電源產(chǎn)品電源線傳導(dǎo)發(fā)射的檢測與分析

航空電源產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高度集成化發(fā)展不單單可以提高產(chǎn)品的安全性能的可靠性，而且還能夠提高使用效率，獲得更加明顯的競爭優(yōu)勢。然后航空電源產(chǎn)品高度集成化帶來的不單單是優(yōu)勢，隨之而來的復(fù)雜的電磁干擾問題和潛在的隱性危害也隨之增加。文章主要以航空電源產(chǎn)品電源線傳導(dǎo)發(fā)射檢測為主要研究內(nèi)容，闡述了航空電源產(chǎn)品電源線傳導(dǎo)發(fā)生的檢測方式和過程，并且就結(jié)果分析了電源線傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生的原因與防范措施。

【關(guān)鍵詞】航空電源產(chǎn)品 電源線傳導(dǎo)發(fā)射 原因與方法措施

航空電源是保證航空設(shè)備正常運(yùn)行的不可或缺的機(jī)載供電設(shè)備，航空電源產(chǎn)品和系統(tǒng)主要的用途就是生產(chǎn)并存貯機(jī)載用電設(shè)備日常運(yùn)行所需要的電能，從而保證機(jī)組上各項(xiàng)電力設(shè)備的正常運(yùn)行時所需要的電能。機(jī)載航空電子設(shè)備隨著市場需求正不斷朝著高安全性能以及大功率方向發(fā)展，其潛在的電磁感干擾也逐漸顯現(xiàn)。一般情況下電源系統(tǒng)所出現(xiàn)電磁干擾主要是由于電源產(chǎn)品本身與電源線上的干擾進(jìn)入系統(tǒng)所形成的。

1 傳導(dǎo)發(fā)射檢測原理概述

航空電源產(chǎn)品電源性的干擾問題主要體現(xiàn)在電網(wǎng)上的干擾由電源線傳入產(chǎn)品中或電源產(chǎn)品中的干擾由電源性進(jìn)入電網(wǎng)中。（詳情見圖1）。

電網(wǎng)中的干擾和電源產(chǎn)品中的干擾能夠互相傳遞。電網(wǎng)干擾進(jìn)入電源產(chǎn)品主要是傳導(dǎo)抗擾度問題，而電源產(chǎn)品進(jìn)入電網(wǎng)中主要是傳導(dǎo)感染發(fā)射的問題。傳導(dǎo)發(fā)射測試主要是測量被試對象（EUT）以電源線或信號線為途徑朝外界發(fā)出干擾信息。測試頻段和測試對象是決定采用何種測試方法的主要依據(jù)。測量朝外界發(fā)出干擾信息性質(zhì)存在一定差異，連續(xù)波干擾電流或尖峰干擾信號都是屬于干擾的類型之一。主要有電流探頭法、定向耦合法等。本文檢測的方式主要是電流探頭法。

在被檢測航空設(shè)備的電源線上安裝電流探頭，電流探頭上的線圈能夠反映出電流的情況。同時，電源線和電磁干擾分析儀是連通的，因此在電磁干擾分析儀上會顯示相應(yīng)的電壓。電磁干擾分析儀上所顯示的電壓與航空設(shè)備電源線中的電流值存在顯著的正相關(guān)聯(lián)系。根據(jù)此原理可以計算得出傳輸?shù)淖杩?。探頭的阻抗可以參照其說明書，電源線中的電流為I=V/Z。（詳情見圖2）。

2 航空電源產(chǎn)品電源線傳導(dǎo)發(fā)射的檢測

2.1 設(shè)備與檢測準(zhǔn)備

在接受檢測前應(yīng)該保證飛機(jī)上的設(shè)備完整，通電后能夠單獨(dú)工作。設(shè)備、儀器等在合格器內(nèi)并且其精準(zhǔn)度高于被測參數(shù)。主要使用儀器為電磁干擾測量儀、傳感器為電流探頭，測試對象為電源產(chǎn)品向電網(wǎng)所發(fā)出的干擾，測量頻率為15KHz-50MHz。

2.2 檢測方式設(shè)計

所采用的檢測方式為CE03檢測方式。CE03主要是檢測0.015-50MHz電源線和互連線的傳導(dǎo)放射。首先，需要關(guān)閉航空設(shè)備產(chǎn)品的電源。檢查直流發(fā)電機(jī)能否正常工作，在肯定的情況下將放置電流探頭在直流輸入的正負(fù)兩級上，打開自動控制計算機(jī)以及電磁感染測量儀器，對環(huán)境電平進(jìn)行掃描。觀察寬帶與窄帶電磁發(fā)射掃描圖，

2.3 檢測結(jié)果分析

電磁環(huán)境的寬窄帶發(fā)射的實(shí)驗(yàn)樣品在斷電的情況下環(huán)境電平低于標(biāo)準(zhǔn)極限值6bB，并且直流發(fā)電機(jī)的輸出電源與被測試對象工作電源要求相符就說明該電磁環(huán)境通過測試。

3 電源線傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生的原因與防范

3.1 電源線傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生的原因

一般情況下電源系統(tǒng)所出現(xiàn)電磁干擾主要是由于電源產(chǎn)品本身與電源線上的干擾進(jìn)入系統(tǒng)所形成的。當(dāng)系統(tǒng)與其他不穩(wěn)定的大負(fù)載設(shè)備共同使用同一電源時將會出現(xiàn)電源噪聲；當(dāng)使用長距離的電源線進(jìn)行傳輸時所產(chǎn)生的電壓降與感應(yīng)電動勢將會導(dǎo)致電壓噪聲；而電源線出現(xiàn)電流流動變化的情況下會出現(xiàn)電流噪聲。電源產(chǎn)品中出現(xiàn)的傳導(dǎo)發(fā)射主要包括電源奇次諧波發(fā)射和開關(guān)頻率射頻發(fā)射。前者主要是由于輸入電流非正弦波，后者是由于流經(jīng)開關(guān)和變壓器的電流是脈沖波。除此之外，以下條件也會導(dǎo)致電源產(chǎn)品的電源線上出現(xiàn)傳導(dǎo)干擾。

（1）公共電源使得各個用電設(shè)備相互干擾產(chǎn)生交叉干擾。

（2）變壓器不符合電源產(chǎn)品要求。

（3）開關(guān)電源所產(chǎn)生的頻譜較寬，產(chǎn)生輻射和傳導(dǎo)干擾。

3.2 電源線傳導(dǎo)干擾的防范措施

3.2.1 電源線EMI濾波器

各種形式的傳導(dǎo)干擾都可以通過電源線濾波器來進(jìn)行改善。（詳情見圖3）。圖3為單相電源EMI濾波器基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

EMI濾波器電路結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)互異性，當(dāng)其應(yīng)用在電源產(chǎn)品中不單可以抑制干擾信號傳輸至用電設(shè)備，更為重要的是能夠大幅度的減輕電源設(shè)備在工作時所產(chǎn)生的干擾信號傳遞至電源的問題。避免濾波器的輸入輸出端口距離過短，否則其兩者之間的電容會導(dǎo)致高頻干擾出現(xiàn)空間耦合，從而大大降低濾波器的高頻濾波效果；濾波器的金屬外殼要直接接觸電源產(chǎn)品的金屬外殼或金屬板，而濾波器的外殼要有接地設(shè)備。

3.2.2 屏蔽線與其他防范措施

電纜的屏蔽線兩端必須接地，進(jìn)而避免發(fā)生安全事故和減少電磁輻射；當(dāng)電源電壓不平衡率大于3%時可以按照電源協(xié)調(diào)電抗器來保護(hù)電源產(chǎn)品，改善功率因數(shù)，緩解異常電壓的消極影響；如果無法高效的抑制高頻傳導(dǎo)發(fā)射可以在變頻器電源進(jìn)線口安裝零序電抗器，從而有效的一直高次諧波，如同時有電源協(xié)調(diào)電抗器裝配，高頻濾波器應(yīng)該位于電源協(xié)調(diào)電抗器與變頻器中間。

4 結(jié)束語

在航空電源產(chǎn)品中電磁干擾的主要表現(xiàn)形式就是傳導(dǎo)干擾。飛機(jī)上的五分之一以上的電磁干擾是由于電磁輻射所引起的，而五分之三以上的干擾是由于導(dǎo)線耦合所導(dǎo)致的。航空電源產(chǎn)品電源線上的傳導(dǎo)干擾是無法避免的，其具有復(fù)雜性和多變性，并且受到多種因素的共同影響。妥善處理傳導(dǎo)發(fā)射問題能夠顯著降低產(chǎn)品中的輻射干擾。

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作者簡介

湯易（1980-），男，云南省保山市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為成都飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)電子科技有限公司工程師。研究方向?yàn)殡姎饧夹g(shù)。

作者單位

成都飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)電子科技有限公司 四川省成都市 610091endprint