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摘要：某型装备开展地面挂机联合通电检查时出现装备热电池误激活问题，通过收集并分析遥测数据，并对装备各分系统以及载机与装备交联关系等的技术分析、试验验证，找出了故障产生的原因，制定了预防措施，可为其他装备故障排查分析提供一定参考。
关键词：热电池；误激活；故障；预防措施
Keywords：thermal battery；misactivation；fault；preventive measure
1 故障现象
在执行某型装备靶训任务中，在开展地面挂机联合通电检查时出现装备热电池发热现象，对装备热电池进行性能检查，确认热电池已激活。
2 原因分析
2.1 建立故障树
根據已获取的相关数据信息，对装备热电池误激活的可能原因进行分析，列出装备热电池激活故障树（见图1），逐项进行排查分析。
按照故障树排查分析，经外场排查后排除了载机平台故障因素，装备热电池激活的可能原因与电气综控组合故障、热电池故障、电缆网故障、任务计算机故障以及外部电源异常等因素有关。
2.2 故障排查
1）电气综控组合故障。若电气综控组合中KA5、KA6继电器同时出现短接故障或电气综控组合内部线路故障，有可能导致装备热电池激活。
如图2所示，载机通过载机分离插头向电气综控组合内的汇流条供电， KA5和KA6继电器的作用是任务计算机向电气综控组合发出热电池激活指令，KA5和KA6继电器动作，接通电气综控组合内的汇流条向热电池发出激活信号。KA5和KA6为同型号继电器，在装备热电池激活回路中采用并联冗余设计，即两个继电器中任一继电器短路，载机向电气综控组合内的汇流条供电时，均能发出热电池激活信号。根据该型继电器的可靠性和同类型继电器修理经验，两个继电器内部同时出现短接故障的概率极低。若电气综控组合KA5和KA6继电器相关线路短路，载机向电气综控组合内的汇流条供电时，也可能导致热电池激活。
装备返厂后，使用电气系统测试设备对电气综控组合（含与激活指令相关的KA5和KA6继电器）进行性能测试，检查结果合格。对电气综控组合开展随机振动、高/低温等环境试验考核、测试，性能合格。因此，排除电气综控组合故障分支。
2）热电池故障。装备返厂后，使用爆破网络欧姆表、500V兆欧表检查热电池性能，点火电路电阻为无穷大（技术指标为1.8～2.5Ω），表明热电池已激活。
通过对遥测数据判读，发现在装备二口电压（外部电源供电）出现约900ms异常掉电情况下，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号，表明热电池是被激活信号所激活，本身技术指标满足使用要求。因此，排除热电池故障分支。
3）电气通路故障。电气通路故障包括装备电缆故障和电缆插头连接不可靠。若装备电缆中电池激活线路存在短路现象，电缆插头存在多余物或连接松脱异常等情况，有可能导致热电池在异常情况下被激活。
装备返厂后，针对热电池激活指令信号走向关系，使用电缆专用测试设备，对关联电缆束（含任务计算机—电气综控组合—热电池之间的连接电缆）进行导通、绝缘性检测，性能均合格，说明不存在电缆线路短路或接触不良等异常情况。检查电气综控组合插头、热电池连接插头，均未发现多余物或接触不良等异常情况。因此，排除电气通路故障分支。
4）任务计算机故障。电池激活的指令由装备任务计算机控制发出，电路原理框图如图3所示。
TMS320C31中央处理器DSP通过调用AT28C010程序存贮芯片中EEPROM程序计算后，暂存于CYC1098B静态RAM随机存储芯片、STK12C68随机存储模块FLASH中。按照控制时序执行至发送激活电池指令时，通知XCV100端口FPGA管理时序控制程序指令发送激活电池指令，并通过控制ACT273单向缓冲驱动器缓冲、ILQ55光耦隔离器信号隔离、IRFF9230场效应管电流放大驱动后再激活热电池。外部电源通过与载机连接插头二口提供27V电源给装备，作为任务计算机工作电源和热电池激活信号，即保证任务计算机ILQ55光耦隔离器、IRFF9230场效应管等器件工作所需电压、电流，并按控制时序激活热电池工作。
通过对遥测数据进行分析，发现装备二口电压（外部电源供电）在238.39～239.28s期间存在异常掉电现象，电压值掉至约0V，持续时间约900ms（该型装备耐欠压要求为18V/50ms，耐瞬断要求为200μs），二口电压恢复正常后，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号。
装备返厂后，使用任务计算机测试设备对任务计算机进行性能测试和随机振动、温循等环境试验考核，各项性能均符合技术要求。因此，排除任务计算机故障分支。
5）外部电源异常。对于装备来说，在开展挂机地面联调时，外部电源由地面电源车提供，经载机通过连接插头二口给装备供电；空中发射时，外部电源由载机提供，通过连接插头二口给装备供电。经对装备任务计算机上电复位与外部电源断电时间特性分析可知，当外部电源短时断电时间大于100ms且小于2～2.8s时（取决于产品的器件差异），将导致任务计算机离散量输出异常，最终可触发装备电路激活热电池。
该装备在开展挂机地面联调过程中，当地面外部电源（如电源车等）的供电特性受到外部环境及操作等因素影响后，可能会出现偶发的短时供电波动问题，进而触发装备电路激活热电池，故不能排除外部电源异常故障分支。
3 试验验证
对装备开展模拟900ms掉电试验，模拟二口电压约900ms的异常掉电，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号，验证了装备异常掉电时任务计算机会发出激活信号导致热电池被激活；使用程控电源对装备任务计算机模拟900ms断电试验，同样验证了离散量瞬态（电池激活信号）输出现象。
4 分析结论
综合故障装备内外场排查分析情况，排除了载机平台故障、操作不当、电气综控组合、热电池和电气通路故障等因素，造成装备热电池误激活故障的原因为装备二口电压（外部电源供电）出现约900ms异常掉电，引起任务计算机发出电池激活信号，导致装备热电池激活。
5 预防措施
通过排查分析确认装备热电池被异常激活的原因是外部电源出现异常掉电，导致任务计算机离散量输出异常，最终触发热电池激活。制定预防措施如下：
1）后续在对装备开展挂机地面联调时，需在确认地面电源车和载机供电正常后方可开展工作。
2）该型装备挂机地面联调结束后，需对热电池是否被激活进行检查（用手触摸装备壳体外表面，若出现发热温度偏高现象，可确定热电池已被激活），以确保热电池满足使用要求。
作者简介
徐志强，工程师，主要从事装备维修保障技术研究工作。
关键词：热电池；误激活；故障；预防措施
Keywords：thermal battery；misactivation；fault；preventive measure
1 故障现象
在执行某型装备靶训任务中，在开展地面挂机联合通电检查时出现装备热电池发热现象，对装备热电池进行性能检查，确认热电池已激活。
2 原因分析
2.1 建立故障树
根據已获取的相关数据信息，对装备热电池误激活的可能原因进行分析，列出装备热电池激活故障树（见图1），逐项进行排查分析。
按照故障树排查分析，经外场排查后排除了载机平台故障因素，装备热电池激活的可能原因与电气综控组合故障、热电池故障、电缆网故障、任务计算机故障以及外部电源异常等因素有关。
2.2 故障排查
1）电气综控组合故障。若电气综控组合中KA5、KA6继电器同时出现短接故障或电气综控组合内部线路故障，有可能导致装备热电池激活。
如图2所示，载机通过载机分离插头向电气综控组合内的汇流条供电， KA5和KA6继电器的作用是任务计算机向电气综控组合发出热电池激活指令，KA5和KA6继电器动作，接通电气综控组合内的汇流条向热电池发出激活信号。KA5和KA6为同型号继电器，在装备热电池激活回路中采用并联冗余设计，即两个继电器中任一继电器短路，载机向电气综控组合内的汇流条供电时，均能发出热电池激活信号。根据该型继电器的可靠性和同类型继电器修理经验，两个继电器内部同时出现短接故障的概率极低。若电气综控组合KA5和KA6继电器相关线路短路，载机向电气综控组合内的汇流条供电时，也可能导致热电池激活。
装备返厂后，使用电气系统测试设备对电气综控组合（含与激活指令相关的KA5和KA6继电器）进行性能测试，检查结果合格。对电气综控组合开展随机振动、高/低温等环境试验考核、测试，性能合格。因此，排除电气综控组合故障分支。
2）热电池故障。装备返厂后，使用爆破网络欧姆表、500V兆欧表检查热电池性能，点火电路电阻为无穷大（技术指标为1.8～2.5Ω），表明热电池已激活。
通过对遥测数据判读，发现在装备二口电压（外部电源供电）出现约900ms异常掉电情况下，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号，表明热电池是被激活信号所激活，本身技术指标满足使用要求。因此，排除热电池故障分支。
3）电气通路故障。电气通路故障包括装备电缆故障和电缆插头连接不可靠。若装备电缆中电池激活线路存在短路现象，电缆插头存在多余物或连接松脱异常等情况，有可能导致热电池在异常情况下被激活。
装备返厂后，针对热电池激活指令信号走向关系，使用电缆专用测试设备，对关联电缆束（含任务计算机—电气综控组合—热电池之间的连接电缆）进行导通、绝缘性检测，性能均合格，说明不存在电缆线路短路或接触不良等异常情况。检查电气综控组合插头、热电池连接插头，均未发现多余物或接触不良等异常情况。因此，排除电气通路故障分支。
4）任务计算机故障。电池激活的指令由装备任务计算机控制发出，电路原理框图如图3所示。
TMS320C31中央处理器DSP通过调用AT28C010程序存贮芯片中EEPROM程序计算后，暂存于CYC1098B静态RAM随机存储芯片、STK12C68随机存储模块FLASH中。按照控制时序执行至发送激活电池指令时，通知XCV100端口FPGA管理时序控制程序指令发送激活电池指令，并通过控制ACT273单向缓冲驱动器缓冲、ILQ55光耦隔离器信号隔离、IRFF9230场效应管电流放大驱动后再激活热电池。外部电源通过与载机连接插头二口提供27V电源给装备，作为任务计算机工作电源和热电池激活信号，即保证任务计算机ILQ55光耦隔离器、IRFF9230场效应管等器件工作所需电压、电流，并按控制时序激活热电池工作。
通过对遥测数据进行分析，发现装备二口电压（外部电源供电）在238.39～239.28s期间存在异常掉电现象，电压值掉至约0V，持续时间约900ms（该型装备耐欠压要求为18V/50ms，耐瞬断要求为200μs），二口电压恢复正常后，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号。
装备返厂后，使用任务计算机测试设备对任务计算机进行性能测试和随机振动、温循等环境试验考核，各项性能均符合技术要求。因此，排除任务计算机故障分支。
5）外部电源异常。对于装备来说，在开展挂机地面联调时，外部电源由地面电源车提供，经载机通过连接插头二口给装备供电；空中发射时，外部电源由载机提供，通过连接插头二口给装备供电。经对装备任务计算机上电复位与外部电源断电时间特性分析可知，当外部电源短时断电时间大于100ms且小于2～2.8s时（取决于产品的器件差异），将导致任务计算机离散量输出异常，最终可触发装备电路激活热电池。
该装备在开展挂机地面联调过程中，当地面外部电源（如电源车等）的供电特性受到外部环境及操作等因素影响后，可能会出现偶发的短时供电波动问题，进而触发装备电路激活热电池，故不能排除外部电源异常故障分支。
3 试验验证
对装备开展模拟900ms掉电试验，模拟二口电压约900ms的异常掉电，任务计算机发出持续约20ms电池激活信号，验证了装备异常掉电时任务计算机会发出激活信号导致热电池被激活；使用程控电源对装备任务计算机模拟900ms断电试验，同样验证了离散量瞬态（电池激活信号）输出现象。
4 分析结论
综合故障装备内外场排查分析情况，排除了载机平台故障、操作不当、电气综控组合、热电池和电气通路故障等因素，造成装备热电池误激活故障的原因为装备二口电压（外部电源供电）出现约900ms异常掉电，引起任务计算机发出电池激活信号，导致装备热电池激活。
5 预防措施
通过排查分析确认装备热电池被异常激活的原因是外部电源出现异常掉电，导致任务计算机离散量输出异常，最终触发热电池激活。制定预防措施如下：
1）后续在对装备开展挂机地面联调时，需在确认地面电源车和载机供电正常后方可开展工作。
2）该型装备挂机地面联调结束后，需对热电池是否被激活进行检查（用手触摸装备壳体外表面，若出现发热温度偏高现象，可确定热电池已被激活），以确保热电池满足使用要求。
作者简介
徐志强，工程师，主要从事装备维修保障技术研究工作。