航空電源產品電源線傳導發射的檢測與分析

航空電源產品實現高度集成化發展不單單可以提高產品的安全性能的可靠性，而且還能夠提高使用效率，獲得更加明顯的競爭優勢。然后航空電源產品高度集成化帶來的不單單是優勢，隨之而來的復雜的電磁干擾問題和潛在的隱性危害也隨之增加。文章主要以航空電源產品電源線傳導發射檢測為主要研究內容，闡述了航空電源產品電源線傳導發生的檢測方式和過程，并且就結果分析了電源線傳導干擾產生的原因與防范措施。

【關鍵詞】航空電源產品 電源線傳導發射 原因與方法措施

航空電源是保證航空設備正常運行的不可或缺的機載供電設備，航空電源產品和系統主要的用途就是生產并存貯機載用電設備日常運行所需要的電能，從而保證機組上各項電力設備的正常運行時所需要的電能。機載航空電子設備隨著市場需求正不斷朝著高安全性能以及大功率方向發展，其潛在的電磁感干擾也逐漸顯現。一般情況下電源系統所出現電磁干擾主要是由于電源產品本身與電源線上的干擾進入系統所形成的。

1 傳導發射檢測原理概述

航空電源產品電源性的干擾問題主要體現在電網上的干擾由電源線傳入產品中或電源產品中的干擾由電源性進入電網中。（詳情見圖1）。

電網中的干擾和電源產品中的干擾能夠互相傳遞。電網干擾進入電源產品主要是傳導抗擾度問題，而電源產品進入電網中主要是傳導感染發射的問題。傳導發射測試主要是測量被試對象（EUT）以電源線或信號線為途徑朝外界發出干擾信息。測試頻段和測試對象是決定采用何種測試方法的主要依據。測量朝外界發出干擾信息性質存在一定差異，連續波干擾電流或尖峰干擾信號都是屬于干擾的類型之一。主要有電流探頭法、定向耦合法等。本文檢測的方式主要是電流探頭法。

在被檢測航空設備的電源線上安裝電流探頭，電流探頭上的線圈能夠反映出電流的情況。同時，電源線和電磁干擾分析儀是連通的，因此在電磁干擾分析儀上會顯示相應的電壓。電磁干擾分析儀上所顯示的電壓與航空設備電源線中的電流值存在顯著的正相關聯系。根據此原理可以計算得出傳輸的阻抗。探頭的阻抗可以參照其說明書，電源線中的電流為I=V/Z。（詳情見圖2）。

2 航空電源產品電源線傳導發射的檢測

2.1 設備與檢測準備

在接受檢測前應該保證飛機上的設備完整，通電后能夠單獨工作。設備、儀器等在合格器內并且其精準度高于被測參數。主要使用儀器為電磁干擾測量儀、傳感器為電流探頭，測試對象為電源產品向電網所發出的干擾，測量頻率為15KHz-50MHz。

2.2 檢測方式設計

所采用的檢測方式為CE03檢測方式。CE03主要是檢測0.015-50MHz電源線和互連線的傳導放射。首先，需要關閉航空設備產品的電源。檢查直流發電機能否正常工作，在肯定的情況下將放置電流探頭在直流輸入的正負兩級上，打開自動控制計算機以及電磁感染測量儀器，對環境電平進行掃描。觀察寬帶與窄帶電磁發射掃描圖，

2.3 檢測結果分析

電磁環境的寬窄帶發射的實驗樣品在斷電的情況下環境電平低于標準極限值6bB，并且直流發電機的輸出電源與被測試對象工作電源要求相符就說明該電磁環境通過測試。

3 電源線傳導干擾產生的原因與防范

3.1 電源線傳導干擾產生的原因

一般情況下電源系統所出現電磁干擾主要是由于電源產品本身與電源線上的干擾進入系統所形成的。當系統與其他不穩定的大負載設備共同使用同一電源時將會出現電源噪聲；當使用長距離的電源線進行傳輸時所產生的電壓降與感應電動勢將會導致電壓噪聲；而電源線出現電流流動變化的情況下會出現電流噪聲。電源產品中出現的傳導發射主要包括電源奇次諧波發射和開關頻率射頻發射。前者主要是由于輸入電流非正弦波，后者是由于流經開關和變壓器的電流是脈沖波。除此之外，以下條件也會導致電源產品的電源線上出現傳導干擾。

（1）公共電源使得各個用電設備相互干擾產生交叉干擾。

（2）變壓器不符合電源產品要求。

（3）開關電源所產生的頻譜較寬，產生輻射和傳導干擾。

3.2 電源線傳導干擾的防范措施

3.2.1 電源線EMI濾波器

各種形式的傳導干擾都可以通過電源線濾波器來進行改善。（詳情見圖3）。圖3為單相電源EMI濾波器基本網絡結構。

EMI濾波器電路結構呈現互異性，當其應用在電源產品中不單可以抑制干擾信號傳輸至用電設備，更為重要的是能夠大幅度的減輕電源設備在工作時所產生的干擾信號傳遞至電源的問題。避免濾波器的輸入輸出端口距離過短，否則其兩者之間的電容會導致高頻干擾出現空間耦合，從而大大降低濾波器的高頻濾波效果；濾波器的金屬外殼要直接接觸電源產品的金屬外殼或金屬板，而濾波器的外殼要有接地設備。

3.2.2 屏蔽線與其他防范措施

電纜的屏蔽線兩端必須接地，進而避免發生安全事故和減少電磁輻射；當電源電壓不平衡率大于3%時可以按照電源協調電抗器來保護電源產品，改善功率因數，緩解異常電壓的消極影響；如果無法高效的抑制高頻傳導發射可以在變頻器電源進線口安裝零序電抗器，從而有效的一直高次諧波，如同時有電源協調電抗器裝配，高頻濾波器應該位于電源協調電抗器與變頻器中間。

4 結束語

在航空電源產品中電磁干擾的主要表現形式就是傳導干擾。飛機上的五分之一以上的電磁干擾是由于電磁輻射所引起的，而五分之三以上的干擾是由于導線耦合所導致的。航空電源產品電源線上的傳導干擾是無法避免的，其具有復雜性和多變性，并且受到多種因素的共同影響。妥善處理傳導發射問題能夠顯著降低產品中的輻射干擾。

參考文獻

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作者簡介

湯易（1980-），男，云南省保山市人。大學本科學歷。現為成都飛機工業集團電子科技有限公司工程師。研究方向為電氣技術。

作者單位

成都飛機工業集團電子科技有限公司 四川省成都市 610091endprint