航空电源产品电源线传导发射的检测与分析

航空电源产品实现高度集成化发展不单单可以提高产品的安全性能的可靠性，而且还能够提高使用效率，获得更加明显的竞争优势。然后航空电源产品高度集成化带来的不单单是优势，随之而来的复杂的电磁干扰问题和潜在的隐性危害也随之增加。文章主要以航空电源产品电源线传导发射检测为主要研究内容，阐述了航空电源产品电源线传导发生的检测方式和过程，并且就结果分析了电源线传导干扰产生的原因与防范措施。

【关键词】航空电源产品 电源线传导发射 原因与方法措施

航空电源是保证航空设备正常运行的不可或缺的机载供电设备，航空电源产品和系统主要的用途就是生产并存贮机载用电设备日常运行所需要的电能，从而保证机组上各项电力设备的正常运行时所需要的电能。机载航空电子设备随着市场需求正不断朝着高安全性能以及大功率方向发展，其潜在的电磁感干扰也逐渐显现。一般情况下电源系统所出现电磁干扰主要是由于电源产品本身与电源线上的干扰进入系统所形成的。

1 传导发射检测原理概述

航空电源产品电源性的干扰问题主要体现在电网上的干扰由电源线传入产品中或电源产品中的干扰由电源性进入电网中。（详情见图1）。

电网中的干扰和电源产品中的干扰能够互相传递。电网干扰进入电源产品主要是传导抗扰度问题，而电源产品进入电网中主要是传导感染发射的问题。传导发射测试主要是测量被试对象（EUT）以电源线或信号线为途径朝外界发出干扰信息。测试频段和测试对象是决定采用何种测试方法的主要依据。测量朝外界发出干扰信息性质存在一定差异，连续波干扰电流或尖峰干扰信号都是属于干扰的类型之一。主要有电流探头法、定向耦合法等。本文检测的方式主要是电流探头法。

在被检测航空设备的电源线上安装电流探头，电流探头上的线圈能够反映出电流的情况。同时，电源线和电磁干扰分析仪是连通的，因此在电磁干扰分析仪上会显示相应的电压。电磁干扰分析仪上所显示的电压与航空设备电源线中的电流值存在显著的正相关联系。根据此原理可以计算得出传输的阻抗。探头的阻抗可以参照其说明书，电源线中的电流为I=V/Z。（详情见图2）。

2 航空电源产品电源线传导发射的检测

2.1 设备与检测准备

在接受检测前应该保证飞机上的设备完整，通电后能够单独工作。设备、仪器等在合格器内并且其精准度高于被测参数。主要使用仪器为电磁干扰测量仪、传感器为电流探头，测试对象为电源产品向电网所发出的干扰，测量频率为15KHz-50MHz。

2.2 检测方式设计

所采用的检测方式为CE03检测方式。CE03主要是检测0.015-50MHz电源线和互连线的传导放射。首先，需要关闭航空设备产品的电源。检查直流发电机能否正常工作，在肯定的情况下将放置电流探头在直流输入的正负两级上，打开自动控制计算机以及电磁感染测量仪器，对环境电平进行扫描。观察宽带与窄带电磁发射扫描图，

2.3 检测结果分析

电磁环境的宽窄带发射的实验样品在断电的情况下环境电平低于标准极限值6bB，并且直流发电机的输出电源与被测试对象工作电源要求相符就说明该电磁环境通过测试。

3 电源线传导干扰产生的原因与防范

3.1 电源线传导干扰产生的原因

一般情况下电源系统所出现电磁干扰主要是由于电源产品本身与电源线上的干扰进入系统所形成的。当系统与其他不稳定的大负载设备共同使用同一电源时将会出现电源噪声；当使用长距离的电源线进行传输时所产生的电压降与感应电动势将会导致电压噪声；而电源线出现电流流动变化的情况下会出现电流噪声。电源产品中出现的传导发射主要包括电源奇次谐波发射和开关频率射频发射。前者主要是由于输入电流非正弦波，后者是由于流经开关和变压器的电流是脉冲波。除此之外，以下条件也会导致电源产品的电源线上出现传导干扰。

（1）公共电源使得各个用电设备相互干扰产生交叉干扰。

（2）变压器不符合电源产品要求。

（3）开关电源所产生的频谱较宽，产生辐射和传导干扰。

3.2 电源线传导干扰的防范措施

3.2.1 电源线EMI滤波器

各种形式的传导干扰都可以通过电源线滤波器来进行改善。（详情见图3）。图3为单相电源EMI滤波器基本网络结构。

EMI滤波器电路结构呈现互异性，当其应用在电源产品中不单可以抑制干扰信号传输至用电设备，更为重要的是能够大幅度的减轻电源设备在工作时所产生的干扰信号传递至电源的问题。避免滤波器的输入输出端口距离过短，否则其两者之间的电容会导致高频干扰出现空间耦合，从而大大降低滤波器的高频滤波效果；滤波器的金属外壳要直接接触电源产品的金属外壳或金属板，而滤波器的外壳要有接地设备。

3.2.2 屏蔽线与其他防范措施

电缆的屏蔽线两端必须接地，进而避免发生安全事故和减少电磁辐射；当电源电压不平衡率大于3%时可以按照电源协调电抗器来保护电源产品，改善功率因数，缓解异常电压的消极影响；如果无法高效的抑制高频传导发射可以在变频器电源进线口安装零序电抗器，从而有效的一直高次谐波，如同时有电源协调电抗器装配，高频滤波器应该位于电源协调电抗器与变频器中间。

4 结束语

在航空电源产品中电磁干扰的主要表现形式就是传导干扰。飞机上的五分之一以上的电磁干扰是由于电磁辐射所引起的，而五分之三以上的干扰是由于导线耦合所导致的。航空电源产品电源线上的传导干扰是无法避免的，其具有复杂性和多变性，并且受到多种因素的共同影响。妥善处理传导发射问题能够显著降低产品中的辐射干扰。

参考文献

[1]赵宏洲，李继民，宁晓峰等.一种适用于航空机内通信设备的电源线传导干扰抑制装置[Z].应用技术网，2014（04）.

[2]赵文，李健，梅寒剑.军用电子设备电源线传导发射抑制方法设计及实现[J].仪表技术，2014（04）：13-15+19.

[3]纪洪广，侯昭飞，周煜等.岩石类脆性材料多频段声发射检测分析方法和装置[Z].应用技术网，2011（02）.

作者简介

汤易（1980-），男，云南省保山市人。大学本科学历。现为成都飞机工业集团电子科技有限公司工程师。研究方向为电气技术。

作者单位

成都飞机工业集团电子科技有限公司 四川省成都市 610091endprint