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摘要:在某型飞机中,全向告警系统中部分产品含有电源部件,电源部件将机上输入+27V电压转换为产品工作所需的供电电压。电源部件故障较为高发,因此,对电源部件的修理进行探讨在全向告警器的修理中有一定的意义。
关键词:全向告警系统;电源部件
1 引言
在某型飞机的全向告警器系统中,主模块组件与增强模块组件均含有电源部件。电源部件将机上的+27V直流输入电压转成产品工作所需的三路+5V及±6V、±15V供电电压。电源部件因负载较大等原因,出现故障的概率较高。主模块组件的电源部件与增强模块组件的电源部件组成结构相似,本文以增强模块电源部件的修理为例进行分析。
2 常见故障现象
电源部件故障较为多发,常见故障可分为以下两种:
(一)电压无输出;
(二)电压有输出,但输出不符合技术要求,此类现象又可分为以下两种:
1.电压输出不稳定,通电时可能伴随供电电压急剧拉低的现象;
2.电压输出稳定,但输出电压偏低或偏高。
3 故障原因分析
3.1工作原理
电源部件通过多个独立的电源模块将机上的供电电压转换为产品所需的多路工作电压,各电源模块独立工作互不影响且工作原理相似。本文以增强模块组件中的+5VIII电源模块为例进行分析,因+5VIII电源模块在增强模块组件中负载较大,故障率相对较多。
机上+27V电压进入+5V电源模块后,DC/DC转换电路进行功率变换后输出电压UO。PWM调制器由基准电压、误差放大器、PWM比较器和锯齿波发生器组成。输出电压UO增大(或减小)时,与基准电压的差值增加,经过放大后输入到PWM比较器,加宽(或窄)使电容滤波后电压上升(或下降)。
3.2主要功能电路
电源部件的电源模块均有两部分组成:转换电路和稳压电路。
3.21转换电路的功能
转换电路原理图如图2所示。統计近6年全向告警器电源部件的故障,转换电路故障率较高,且转换电路故障中有95%为三极管V8故障。转换电路主要功能为功率转换。
V8是型号为2T866A的一种硅NPN型功率晶体管。正常工作时,V8与V5组成的电路将输入的+27V直流电压转换为+5V电压输出。因V8的设计缺陷,长时间工作后三极管温度升高,原转换电路设计的散热条件不能满足V8的工作要求时,V8易因功耗超过最大允许功耗而损坏。
图2中J8为控制电路,用于把输出电压UO稳压在+5V。
3.22稳压电路的功能
稳压电路原理图如图3所示。转换电路工作产生的+5V电压输入稳压电路,调制稳压后输出至外围电路。
稳压电路的重要组成为D1芯片K1114ЕУ3,它是一种固定频率脉宽调制电路,芯片内置线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的电阻、电容进行调节。该芯片输出的振荡方波输入至C4、R15组成的微分电路,输出+5V电压。当该芯片发生故障时,经常会出现电压输出不稳,且无法调节的故障现象,且当瞬时电流过大时,可能会造成输出电路的二极管被击穿,导致电压无输出。
4 故障检查与排查
故障排查步骤如下:
4.1在增强模块组件中检查
连接设备和产品,全向告警器综合检测台上“接收/发射”按钮应处于按下位置,接通检测台电源,检测台直流电压表、交流电压表分别显示输入直流电压和交流电压。接通总电源开关,接通二级电源开关,待二级电源组指示灯全亮后,此时若检测台“电源”良好灯稳定发亮则证明接通电源良好,否则电源部件有故障。
4.2电源部件单独检测
在判定电源部件故障后,使用全向告警器电源部件检测仪单独检测电源部件连接电源部件和设备,以检查电源部件的+5VIII电源模块为例进行说明。先把电源部件检测仪左一的电压选择旋钮指向“5V”,然后把左二旋钮指向“+5VIII”,将“电流调节”旋钮按逆时针方向旋转(设备用完后“电流调节”旋钮旋转至“小”处),以此增加电源模块所带负载。此时观察电压表和电流表的读数,如果电压表的读数在+(4.75~5.25)V,电流表读数逐渐增大,则说明+5VIII电源模块性能正常,否则+5VIII电源模块有故障。
5 电源部件修理的一些建议
电源部件+5V电源模块比较容易出现故障,特别是+5V III电源模块更容易出现故障。从目前的修理情况来看,+5V电源模块稳压电路出现的故障基本都在以上的阐述中。电源模块的转换电路也可能发生故障,根据修理经验,往往由于放大电路中三极管的故障导致电压放大失败,电压输出不符合技术要求。
但由于该型飞机使用时间较久,在近期的修理中,电源部件因发生断路引起故障的概率有所上升。出现断路的可能因素有因飞机振动导致的导线断裂,更多的可能是保险丝发生故障。安装保险丝的保险丝座顶盖内的金属压片若有变形松动,或有黑色积灰会致使其内部所装保险丝接触不良。此外,若机上电源供电不稳定,机上通电开机瞬间产生浪涌等现象也会导致产品保险丝熔断,若遇此情况,应及时与问题发生单位沟通,确保因机上供电导致的故障减少发生。当电源部件发生故障时,应首先排查因保险丝引起的故障,可节约排故时间,提高工作效率。
电源部件由于其模块化的设计,在修理中为我们提供了一些便利。当某一路电源发生故障时,可断开其他电源模块进行修理,避免因判断失误引起的不必要的二次故障。电源修理后,需要对更换的器材和各焊接点进行绝缘处理,防止装配后造成短路。
参考文献:
[1]某型飞机机载电子对抗设备.空军工程大学工程学院.
[2]某型机载自检和告警综合系统技术使用指南.引进资料.
关键词:全向告警系统;电源部件
1 引言
在某型飞机的全向告警器系统中,主模块组件与增强模块组件均含有电源部件。电源部件将机上的+27V直流输入电压转成产品工作所需的三路+5V及±6V、±15V供电电压。电源部件因负载较大等原因,出现故障的概率较高。主模块组件的电源部件与增强模块组件的电源部件组成结构相似,本文以增强模块电源部件的修理为例进行分析。
2 常见故障现象
电源部件故障较为多发,常见故障可分为以下两种:
(一)电压无输出;
(二)电压有输出,但输出不符合技术要求,此类现象又可分为以下两种:
1.电压输出不稳定,通电时可能伴随供电电压急剧拉低的现象;
2.电压输出稳定,但输出电压偏低或偏高。
3 故障原因分析
3.1工作原理
电源部件通过多个独立的电源模块将机上的供电电压转换为产品所需的多路工作电压,各电源模块独立工作互不影响且工作原理相似。本文以增强模块组件中的+5VIII电源模块为例进行分析,因+5VIII电源模块在增强模块组件中负载较大,故障率相对较多。
机上+27V电压进入+5V电源模块后,DC/DC转换电路进行功率变换后输出电压UO。PWM调制器由基准电压、误差放大器、PWM比较器和锯齿波发生器组成。输出电压UO增大(或减小)时,与基准电压的差值增加,经过放大后输入到PWM比较器,加宽(或窄)使电容滤波后电压上升(或下降)。
3.2主要功能电路
电源部件的电源模块均有两部分组成:转换电路和稳压电路。
3.21转换电路的功能
转换电路原理图如图2所示。統计近6年全向告警器电源部件的故障,转换电路故障率较高,且转换电路故障中有95%为三极管V8故障。转换电路主要功能为功率转换。
V8是型号为2T866A的一种硅NPN型功率晶体管。正常工作时,V8与V5组成的电路将输入的+27V直流电压转换为+5V电压输出。因V8的设计缺陷,长时间工作后三极管温度升高,原转换电路设计的散热条件不能满足V8的工作要求时,V8易因功耗超过最大允许功耗而损坏。
图2中J8为控制电路,用于把输出电压UO稳压在+5V。
3.22稳压电路的功能
稳压电路原理图如图3所示。转换电路工作产生的+5V电压输入稳压电路,调制稳压后输出至外围电路。
稳压电路的重要组成为D1芯片K1114ЕУ3,它是一种固定频率脉宽调制电路,芯片内置线性锯齿波振荡器,振荡频率可通过外部的电阻、电容进行调节。该芯片输出的振荡方波输入至C4、R15组成的微分电路,输出+5V电压。当该芯片发生故障时,经常会出现电压输出不稳,且无法调节的故障现象,且当瞬时电流过大时,可能会造成输出电路的二极管被击穿,导致电压无输出。
4 故障检查与排查
故障排查步骤如下:
4.1在增强模块组件中检查
连接设备和产品,全向告警器综合检测台上“接收/发射”按钮应处于按下位置,接通检测台电源,检测台直流电压表、交流电压表分别显示输入直流电压和交流电压。接通总电源开关,接通二级电源开关,待二级电源组指示灯全亮后,此时若检测台“电源”良好灯稳定发亮则证明接通电源良好,否则电源部件有故障。
4.2电源部件单独检测
在判定电源部件故障后,使用全向告警器电源部件检测仪单独检测电源部件连接电源部件和设备,以检查电源部件的+5VIII电源模块为例进行说明。先把电源部件检测仪左一的电压选择旋钮指向“5V”,然后把左二旋钮指向“+5VIII”,将“电流调节”旋钮按逆时针方向旋转(设备用完后“电流调节”旋钮旋转至“小”处),以此增加电源模块所带负载。此时观察电压表和电流表的读数,如果电压表的读数在+(4.75~5.25)V,电流表读数逐渐增大,则说明+5VIII电源模块性能正常,否则+5VIII电源模块有故障。
5 电源部件修理的一些建议
电源部件+5V电源模块比较容易出现故障,特别是+5V III电源模块更容易出现故障。从目前的修理情况来看,+5V电源模块稳压电路出现的故障基本都在以上的阐述中。电源模块的转换电路也可能发生故障,根据修理经验,往往由于放大电路中三极管的故障导致电压放大失败,电压输出不符合技术要求。
但由于该型飞机使用时间较久,在近期的修理中,电源部件因发生断路引起故障的概率有所上升。出现断路的可能因素有因飞机振动导致的导线断裂,更多的可能是保险丝发生故障。安装保险丝的保险丝座顶盖内的金属压片若有变形松动,或有黑色积灰会致使其内部所装保险丝接触不良。此外,若机上电源供电不稳定,机上通电开机瞬间产生浪涌等现象也会导致产品保险丝熔断,若遇此情况,应及时与问题发生单位沟通,确保因机上供电导致的故障减少发生。当电源部件发生故障时,应首先排查因保险丝引起的故障,可节约排故时间,提高工作效率。
电源部件由于其模块化的设计,在修理中为我们提供了一些便利。当某一路电源发生故障时,可断开其他电源模块进行修理,避免因判断失误引起的不必要的二次故障。电源修理后,需要对更换的器材和各焊接点进行绝缘处理,防止装配后造成短路。
参考文献:
[1]某型飞机机载电子对抗设备.空军工程大学工程学院.
[2]某型机载自检和告警综合系统技术使用指南.引进资料.