飞机供电特性恒频交流浪涌发生器的测试方法

文/李娜

电源特性试验是考核航空机载用电设备性能的一项关键试验，满足GJB 181A-2003《飞机供电特性》及GJB 5189-2003《飞机供电特性参数测试方法》要求的交流浪涌发生器是机载用电设备电源特性抗扰试验中的重要测试仪器，主要考察用电设备耐受其电压瞬变影响的能力。

机载交流电气系统分为恒频交流供电系统和变频交流供电系统，本文研究对象是恒频115V/400Hz交流浪涌发生器。

1　主要技术参数

本仪器工作原理是通过内部电路控制在恒频稳态电压115V/400Hz上产生一定持续时间的非正常工作状态浪涌，如欠压、过压和断电输出，模拟GJB 181A-2003中所规定的用电设备耐电压浪涌试验，完成用电设备的欠压浪涌、过压浪涌、瞬时断电试验，并在试验过程中检测电压波形变化。

以上海技峰电器有限公司的JJ-1B为例说明其主要技术参数如下：

（1）稳态电压：115V/400Hz。

（2）非正常浪涌电压分为两种，在稳态电压基准上出现幅度下降是欠电压，超过基准电压幅度称为过电压。如图1。

欠电压范围为0V～80V连续可调，过电压范围为115V～180V连续可调，最大允许误差均为±5%；

（3）浪涌持续时间：50ms～1000ms，10ms步进，最大允许误差为±3%。

2　测量过程

2.1　稳态电压测量

稳态基准电压幅度、频率采用直接测量法（如图2），交流电压的最大允许误差为±3%，最常见的数字多用表均能满足测试要求，故选用实验室常见仪器型号HP34401A作为测量标准其中交流电压幅度误差为±0.1%，频率误差为±0.01%。

操作步骤：

（1）将115V,400Hz单相交流电源输出与仪器后面板A、B、C三路通道输入端依次连接，同时将欠电压和过电压旋钮调至最小输出幅度。

（2）用数字多用表测量各路通道交流电压幅度和频率。

2.2　非正常浪涌电压测量

欠电压、过电压、脉冲持续时间均采用直接测量法（如图3），参照技术指标要求选取频带宽度不小于100MHz数字示波器即可，故选用常见型号泰克公司TDS3052作为测量标准，其中直流电压最大允许误差为±2%，时基准确度为 ±2×10-5。

操作步骤：

（1）将仪器前面板欠电压输出旋钮设置至测量点电压幅度，设置持续时间参数，并将仪器电压输出端口与示波器输入通道连接。

（2）将所有参数设置完成后，按下“控制”所设置的欠电压输出，将示波器选择合适的垂直灵敏度、水平扫速和触发模式等，使屏幕上显示出完整波形，利用光标读取测量点电压幅度和持续时间。

（3）过电压测量过程重复上述步骤进行校准。

3　不确定度分析

以欠电压幅度(+40V)为例进行测量不确定度评定，测量不确定度由A类和B类组成：

（1）A类标准不确定度评定由测量重复性引入，由表1数据得uA=0.03%。

表1：欠压幅度（+40V）重复性数据

图1：两种交流浪涌电压波形对比

图2：稳态电压测量原理图

图3：非正常浪涌测量原理图

（2）B类标准不确定度评定，由数字示波器引入，电压最大允许误差为±2%，即a1=0.02，服从均匀分布，取包含因子k=，故uB=a1/k=1.2%。

（3）合成标准不确定度：

（4）扩展不确定度，取置信概率为95%，可得k=2，因此，U=kuc=3.0%。

4　结束语

根据实际的测试需求确定校准项目，保证仪器的主要性能参数得到完全校准，在校准步骤的描述上，具有较高的可操作性及实施。具有较高的社会效益和广泛的推广前景。