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摘要: 本文主要列举某型飞机综合告警控制盒一起典型故障,通过对该产品告警电路原理进行分析,研究主警告灯、主注意灯常亮故障机理,提出解决该问题方法,为其它类似故障提供了借鉴。
关键词:综合告警;主警告;主注意
综合告警控制盒和综合告警显示器等组成综合告警系统,与飞机各种告警传感器配合工作,组成综合告警系统,对飞机的动力、燃油、液压、火控、导航及仪表等各大系统的多个重要部件进行监控报警。本文以综合告警控制盒的典型故障为例,分析产品原理,优化排故过程,为综合告警控制盒的修理及排故提供指导作用。
一、故障现象
某型机综合告警控制盒地面通电检查时发现,接通直流电源电门后,主警告、主注意灯常亮。
二、原理分析
1、工作原理
当任一路或几路信号同时输入时,因告警级别而异将会有声、光(值安装在仪表板上的主灯)、文字(指显示盒内被照亮的文字或在仪表板燃亮的“火警”灯),或其三者的某种组合进行告警;除“高度”外各路信号均能被复位——即当按压主灯上复位按钮时,相应的告警信号消失后,相应的声、光告警同时消失,但不应影响文字告警和后续告警的再入。
告警信号或自检信号进入开关块后分为三路,一路驱动显示盒中的发光块,实现文字显示;一路进入中央控制器件,由这些器件形成对音响、主灯的不同控制,实现各种逻辑的声、光告警;第三路进入自检控制器件——当“自检”按钮被按下,自检控制器件产生对开关块的自检信号进行自检,同时采集各“工作正常”信号集中处理。如果各开关块的“工作正常”信号均有效,则发出一个信号以驱动表示“工作正常”的自检灯。
复位按钮通过对中央控制器件的作用,实现声、光告警的复位。
电路中振荡块功能是产生音响频率、调制频率或闪灯频率,并驱动相应的音响设备和主灯。振荡频率的不同缘于块内、外某些阻容值的不同。
开关块是典型的信号处理通道中的关键器件,具有如下功能:1)、传递告警信号(正控或负控)以驱动发光块;2)、输出一个可复位的电压用以控制中央控制器件;3)、输出一个“工作正常”信号至自检控制器件。
2、产品构造
采用了模块式结构。就元器件而言,对众多的信号的处理采用了两种厚膜块,即振荡块和可復位的开关块;而就组件而言,全套电路制作在8块印制电路板上,按功能分为5种,即显示板、调光板、正控板、负控板、振荡板。因此,元器件虽多而品种相对较少,具有很好的元器件互换性和组件互换性。
印制电路板采用了导轨式插件上加压板的结构,坚固而简明,维护性好;显示盒采用以主体框架式结构,安全合理。后罩切角式安装形式使之更紧凑小巧。
三、故障分析
通过原理分析,主警告、主注意灯的闪亮由振荡块控制,从该故障现象判断控制主警告、主注意灯闪亮的HM22和HM23这2个振荡块工作异常,没有输入振荡信号,告警电路原理图如图1所示。
振荡块原理图如图2所示。T1、T2、C1、C2、R1、R2、R3及外接的电阻RX1构成多谐振荡器。上电后,T1、T2的发射结正向偏置,C1、C2充电。由于T1、T2电路参数差异,T1较先进入饱和状态,而此时C2已经积累部分电荷,由于电容器电压不能突变,在T1集电极输出电压和C2电压叠加下,使得T2发射结反偏,T2截止。C2开始放电。
当C2“+”端电压达到某个值使得T2发射结正偏时,T2快速进入饱和状态,此时C1已经积累足够电荷,在T2集电极电压和C1电压叠加下,T1发射结反偏,进入截止状态。而后C2开始充电,C1开始放电。
当C1“+”端电压达到某个值使得T1发射结正偏时,T1快速进入饱和状态,又使得T2截止。此后,T1、T2轮流进入饱和状态。T1、T2三极管集电极输出波形图3所示。
当T2进入饱和状态时,T3也处于饱和状态,T4将功率放大后输出,在输出端得到高电压。当T2截止时,T3、T4截止。这样在输出端就得到脉冲电压,驱动告警灯闪亮。振荡块输出波形图如图4所示。
产品正常工作时,只有出现告警信号时,主警告、主注意灯才会闪亮,现状态为产品接通直流,还没有告警信号,主警告、主注意灯已经燃亮。通过原理图图1分析,告警信号通过控制HM22和HM23振荡块的16号引脚接地,从而输出振荡信号,因此判断控制HM22和HM23振荡块接地的元器件还存在故障。
四、故障排除
1、对HM22振荡块进行故障检查
对HM22振荡块进行开盖检查,按振荡块原理图图2进行在线测量,发现T2三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,对其进行更换,更换后按告警原理图图1外搭电路,对HM22振荡块进行通电检查,并用示波器对输出信号进行监测,性能合格。
2、对HM23振荡块进行故障检查
对HM23振荡块进行开盖检查,按振荡块原理图图2进行在线测量,发现T1三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,对其进行更换,更换后按告警原理图图1外搭电路,对HM23振荡块进行通电检查,并用示波器对输出信号进行监测,性能合格。将修后的HM22和HM23振荡块安装到产品上进行通电检查,发现故障现象变为:产品接通直流电源后,主警告、主注意灯闪亮。需对其外围控制电路进行检查。
3、对HM22振荡块外围控制电路进行故障检查
通过告警原理图图1判断,控制HM22振荡块接16号引脚接地的元器件主要有T3和T1三极管,对其进行在线测量,未发现明显异常现象,但T3三极管导通压降与其他产品相比较略有不同,为准确判断,排除外电路的干扰,将其离位检查,发现三极管CE间有了约0.8V的导通压降,说明该三极管已经损坏,将其更换,更换后对产品通电检查,发现主警告灯告警正常。
4、对HM23振荡块外围控制电路进行故障检查
通过告警原理图图1判断,控制HM23振荡块接16号引脚接地的元器件主要有T4和T2三极管,对其进行在线测量,发现T4三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,将其更换,更换后对产品通电检查,发现主注意灯告警也正常,产品故障排除。
五、故障结论
该起故障是由于HM22振荡块、HM23振荡块、T3三极管和T4三极管故障导致产品上电后主警告、主注意灯常亮。
六、启示及建议
1)遇到上电后即工作且不受信号控制的故障件,切不可盲目通电,尤其是长时间通电,极有可能造成次生故障。
2)产品在通电时进行测量,应注意做好防护,以免发生短路现象,烧坏其它元器件,造成了次生故障。
[参考文献]
[1] 《某型飞机电气设备》
[2] 《某型飞机综合告警使用维护说明书》
作者简介:
迟福海,工程师,从事飞机特设专业技术工作。
关键词:综合告警;主警告;主注意
综合告警控制盒和综合告警显示器等组成综合告警系统,与飞机各种告警传感器配合工作,组成综合告警系统,对飞机的动力、燃油、液压、火控、导航及仪表等各大系统的多个重要部件进行监控报警。本文以综合告警控制盒的典型故障为例,分析产品原理,优化排故过程,为综合告警控制盒的修理及排故提供指导作用。
一、故障现象
某型机综合告警控制盒地面通电检查时发现,接通直流电源电门后,主警告、主注意灯常亮。
二、原理分析
1、工作原理
当任一路或几路信号同时输入时,因告警级别而异将会有声、光(值安装在仪表板上的主灯)、文字(指显示盒内被照亮的文字或在仪表板燃亮的“火警”灯),或其三者的某种组合进行告警;除“高度”外各路信号均能被复位——即当按压主灯上复位按钮时,相应的告警信号消失后,相应的声、光告警同时消失,但不应影响文字告警和后续告警的再入。
告警信号或自检信号进入开关块后分为三路,一路驱动显示盒中的发光块,实现文字显示;一路进入中央控制器件,由这些器件形成对音响、主灯的不同控制,实现各种逻辑的声、光告警;第三路进入自检控制器件——当“自检”按钮被按下,自检控制器件产生对开关块的自检信号进行自检,同时采集各“工作正常”信号集中处理。如果各开关块的“工作正常”信号均有效,则发出一个信号以驱动表示“工作正常”的自检灯。
复位按钮通过对中央控制器件的作用,实现声、光告警的复位。
电路中振荡块功能是产生音响频率、调制频率或闪灯频率,并驱动相应的音响设备和主灯。振荡频率的不同缘于块内、外某些阻容值的不同。
开关块是典型的信号处理通道中的关键器件,具有如下功能:1)、传递告警信号(正控或负控)以驱动发光块;2)、输出一个可复位的电压用以控制中央控制器件;3)、输出一个“工作正常”信号至自检控制器件。
2、产品构造
采用了模块式结构。就元器件而言,对众多的信号的处理采用了两种厚膜块,即振荡块和可復位的开关块;而就组件而言,全套电路制作在8块印制电路板上,按功能分为5种,即显示板、调光板、正控板、负控板、振荡板。因此,元器件虽多而品种相对较少,具有很好的元器件互换性和组件互换性。
印制电路板采用了导轨式插件上加压板的结构,坚固而简明,维护性好;显示盒采用以主体框架式结构,安全合理。后罩切角式安装形式使之更紧凑小巧。
三、故障分析
通过原理分析,主警告、主注意灯的闪亮由振荡块控制,从该故障现象判断控制主警告、主注意灯闪亮的HM22和HM23这2个振荡块工作异常,没有输入振荡信号,告警电路原理图如图1所示。
振荡块原理图如图2所示。T1、T2、C1、C2、R1、R2、R3及外接的电阻RX1构成多谐振荡器。上电后,T1、T2的发射结正向偏置,C1、C2充电。由于T1、T2电路参数差异,T1较先进入饱和状态,而此时C2已经积累部分电荷,由于电容器电压不能突变,在T1集电极输出电压和C2电压叠加下,使得T2发射结反偏,T2截止。C2开始放电。
当C2“+”端电压达到某个值使得T2发射结正偏时,T2快速进入饱和状态,此时C1已经积累足够电荷,在T2集电极电压和C1电压叠加下,T1发射结反偏,进入截止状态。而后C2开始充电,C1开始放电。
当C1“+”端电压达到某个值使得T1发射结正偏时,T1快速进入饱和状态,又使得T2截止。此后,T1、T2轮流进入饱和状态。T1、T2三极管集电极输出波形图3所示。
当T2进入饱和状态时,T3也处于饱和状态,T4将功率放大后输出,在输出端得到高电压。当T2截止时,T3、T4截止。这样在输出端就得到脉冲电压,驱动告警灯闪亮。振荡块输出波形图如图4所示。
产品正常工作时,只有出现告警信号时,主警告、主注意灯才会闪亮,现状态为产品接通直流,还没有告警信号,主警告、主注意灯已经燃亮。通过原理图图1分析,告警信号通过控制HM22和HM23振荡块的16号引脚接地,从而输出振荡信号,因此判断控制HM22和HM23振荡块接地的元器件还存在故障。
四、故障排除
1、对HM22振荡块进行故障检查
对HM22振荡块进行开盖检查,按振荡块原理图图2进行在线测量,发现T2三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,对其进行更换,更换后按告警原理图图1外搭电路,对HM22振荡块进行通电检查,并用示波器对输出信号进行监测,性能合格。
2、对HM23振荡块进行故障检查
对HM23振荡块进行开盖检查,按振荡块原理图图2进行在线测量,发现T1三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,对其进行更换,更换后按告警原理图图1外搭电路,对HM23振荡块进行通电检查,并用示波器对输出信号进行监测,性能合格。将修后的HM22和HM23振荡块安装到产品上进行通电检查,发现故障现象变为:产品接通直流电源后,主警告、主注意灯闪亮。需对其外围控制电路进行检查。
3、对HM22振荡块外围控制电路进行故障检查
通过告警原理图图1判断,控制HM22振荡块接16号引脚接地的元器件主要有T3和T1三极管,对其进行在线测量,未发现明显异常现象,但T3三极管导通压降与其他产品相比较略有不同,为准确判断,排除外电路的干扰,将其离位检查,发现三极管CE间有了约0.8V的导通压降,说明该三极管已经损坏,将其更换,更换后对产品通电检查,发现主警告灯告警正常。
4、对HM23振荡块外围控制电路进行故障检查
通过告警原理图图1判断,控制HM23振荡块接16号引脚接地的元器件主要有T4和T2三极管,对其进行在线测量,发现T4三极管集电极和发射极导通,为进一步判断,将其离位检查,发现该三极管故障,将其更换,更换后对产品通电检查,发现主注意灯告警也正常,产品故障排除。
五、故障结论
该起故障是由于HM22振荡块、HM23振荡块、T3三极管和T4三极管故障导致产品上电后主警告、主注意灯常亮。
六、启示及建议
1)遇到上电后即工作且不受信号控制的故障件,切不可盲目通电,尤其是长时间通电,极有可能造成次生故障。
2)产品在通电时进行测量,应注意做好防护,以免发生短路现象,烧坏其它元器件,造成了次生故障。
[参考文献]
[1] 《某型飞机电气设备》
[2] 《某型飞机综合告警使用维护说明书》
作者简介:
迟福海,工程师,从事飞机特设专业技术工作。