某型飛機靜止變頻器干擾電臺通話故障分析及改進措施

孫建華

摘 要：針對某型飛機通電時發(fā)現(xiàn)靜止變頻器干擾電臺正常通話的故障問題，分析了靜止變頻器干擾電臺故障產(chǎn)生的原因及原理分析，制定措施、逐一論證，并檢查效果，保證了飛機的飛行安全。

關(guān)鍵詞：電磁干擾；故障分析；改進

一、故障現(xiàn)象

某型飛機外場通電時發(fā)現(xiàn)靜止變頻器干擾電臺正常通話的故障，具體故障現(xiàn)象為：外場通電時，飛機與塔臺車相距2km，不打開靜止變頻器時，超短波電臺可以與塔臺車正常通話，打開靜止變頻器，則飛機接收不到塔臺車的發(fā)話，（在靜噪狀態(tài)時能聽到塔臺的發(fā)話）。而當飛機與塔臺車在1.5km距離內(nèi)時則通話正常。

二、飛機基本情況

該型飛機的狀態(tài)及組成：（1）該型飛機狀態(tài)復(fù)雜，批次多；（2）靜止變頻器，把飛機上28V直流電變換成400Hz、115V電源和26V的單相正弦交流電，為飛機提供交流電源。右下設(shè)備艙后面；（3）超短波電臺，飛機飛行時通過TKR122電臺實現(xiàn)飛機與地面、飛機與飛機的聯(lián)絡(luò)通訊。右下設(shè)備艙前面。

三、故障定位

（一）空間敷設(shè)問題。在該型飛機上，電臺裝在靜止變頻器前面，線路上基本沒有交聯(lián)關(guān)系，首先把電臺拆下，連同電纜拉到了座艙里，通電故障現(xiàn)象依舊，然后把靜止變流器用屏蔽膠皮包住，外接天線。通電故障仍未消失。

（二）機上線路問題。因為該型飛機批次多，線路改裝多，所以首先懷疑為機上線路故障，首先從線路從重新鋪設(shè)了電纜，音頻線路改為了雙絞屏蔽線，故障未消失。

（三）電臺故障。在同一架故障飛機上更換了電臺。且把電臺的功率和主接收機靈敏度分別調(diào)到了上極限、中間值、下極限幾個狀態(tài)通電故障現(xiàn)象依舊。

（四）靜止變頻器故障。在同一架故障飛機上更換變頻器，故障現(xiàn)象有所改善。然后針對故障問題，依次更換了底板組件、屏蔽盒組件、前端板部件、后端板部件、驅(qū)動系統(tǒng)支板組件、變換板部件、逆變換板部件、控制板部件進行通電檢查，當更換到驅(qū)動系統(tǒng)支板組件時故障現(xiàn)象消失。針對以上幾方面的排故情況，定位為靜止變流器驅(qū)動系統(tǒng)支板組件故障。

四、排故情況

（一）前期排故情況。前期，對“靜止變流器”工作后，干擾電臺接收故障，在機上進行了針對性的排查。排故過程如下：確定一件無故障的“靜止變流器”產(chǎn)品。對故障產(chǎn)品內(nèi)的各電路板、組件進行更換，查找故障件。當更換到“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”后，故障件的故障消失。用同樣的方法分別對5件故障產(chǎn)品進行更換，結(jié)果更換后的故障產(chǎn)品，對電臺工作的干擾消失。證實干擾故障是“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”工作后，性能異常造成干擾故障。

（二） 近期排故情況。在試飛站XX架飛機上，對前期確定的靜止變流器“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”干擾電臺接收距離近的問題進行了機上通電排故，以更換“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”上的零部件的形式對“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”做了細致排查。其目的將“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”故障確定到元器件，以減少排故成本。此次對8件故障“驅(qū)動板”進行了工作。排除了4件“驅(qū)動系統(tǒng)支板部件”的故障，詳情見附表1。驅(qū)動板支板部件間圖1、圖2。

（三）排故過程。更換7件故障板上的兩件開關(guān)震蕩管﹙3DK010﹚后，有兩件“驅(qū)動板”故障現(xiàn)象消除，其余有改善。在更換開關(guān)震蕩管的基礎(chǔ)上，更換兩個故障板上的8個品種18件去耦電容，此兩個“驅(qū)動板”故障現(xiàn)象消除。因廠家排故人員所帶的零部件有限，不能將所有的“驅(qū)動板”故障全部排除。需工廠后續(xù)購買或與廠家協(xié)調(diào)零部件，對故障件進行修理。

（四）故障結(jié)論。造成故障的原因是多個電子元件經(jīng)長期工作后，電性能的偏差和參數(shù)的疊加而造成電磁干擾。

五、機理分析

變頻器是由直流變換，逆變換，內(nèi)部供電電源及輔助系統(tǒng)，驅(qū)動電路，控制系統(tǒng)組成。它首先通過直流變換，把28V低壓直流變換為約185V較高直流電壓，通過逆變換，把185V的直流電壓逆變?yōu)?00Hz/115V的單相正弦交流電。驅(qū)動系統(tǒng)支板組件安裝于底板中部，它由兩塊互相垂直放置的印制板構(gòu)成。它包括內(nèi)部供電電路、故障顯示系統(tǒng)及逆變換的驅(qū)動電路。

（一）內(nèi)部供電電路。它先由集成電路組成一個振蕩器，與晶體管V3-F3共同構(gòu)成一個開關(guān)穩(wěn)壓電源，經(jīng)V3-F1獲得一定的功率后，在B點輸出一個穩(wěn)定的約11V的電壓，該電壓供給晶體管V3-Q17、V3-Q18組成的推挽振蕩器，在變壓器的付邊得到五組電壓，經(jīng)全橋整流后得到五組約+7.4 V的直流電壓，分別饋送至變流器的各個部分，滿足變流器各部分電子元器件的用電。由于系統(tǒng)的反饋作用，B點電壓幾乎不隨電源電壓而變化，但能根據(jù)負載的變化而自動調(diào)整B點的電壓值，以滿足整機在各種運行裝態(tài)下的需要，調(diào)整電位器WF1可以調(diào)整B點電壓值，從而可調(diào)整直流變換的輸出電壓值。當然也使變流器的交流輸出電壓發(fā)生改變。

（二）故障顯示系統(tǒng)。當變流器的輸出電壓正常時，變壓器DBY-Q2傳輸?shù)碾妷嚎梢跃S持晶體管V3-F5導(dǎo)通。故障信號是否顯示是由V3-F4是否導(dǎo)通來決定的。V3-F5導(dǎo)通，V3-F4就截止，故障顯示電路處于開路狀態(tài)而無顯示。當輸出電壓異常（如無輸出），V3-F5因基極無信號而截止，V3-F4就導(dǎo)通，因故障顯示裝置的電流形成通路而動作。這里的光電耦合器V4-F1是保證產(chǎn)品在遠距離啟動狀態(tài)下不出現(xiàn)故障顯示而設(shè)置的。

（三）逆變換電路。逆變換電路主要由四只晶體管組成一個三態(tài)僑電路。途中左邊的兩只晶體管在高頻脈沖下工作，右邊的兩只工作在400Hz的方波開關(guān)狀態(tài)，當V3-A1、V3-A4導(dǎo)通時，形成波形的正半周：V3-A3、V3-A2導(dǎo)通時，形成波形的負半周，經(jīng)L-C濾波，便得到符合要求的正弦波。26V的交流輸出電壓是經(jīng)DBY-P1變壓器變壓后從付邊取得的。

（四）逆變換的驅(qū)動電路。它由四路基本相同的電路構(gòu)成。每一部分分別驅(qū)動逆變換僑電路的一致晶體管。驅(qū)動信號來自控制板。當控制板信號為低電平時，V3-Q1組成的震蕩中產(chǎn)生高頻震蕩，由DBY-Q1傳輸過去：經(jīng)整流并獲得一定的功率后，最后經(jīng)互補輸出電路輸出到三態(tài)液晶體管一串脈沖信號，該信號與控制板的輸出信號相差180度。

六、故障排除情況改進措施

經(jīng)過多架飛機機上測試和現(xiàn)場排除故障，確定靜止變頻器干擾電臺故障為靜止變頻器驅(qū)動系統(tǒng)支板組件故障引起。故障定位后，將故障信息反饋中航185廠，185廠非常重視，并與我廠技術(shù)員對故障現(xiàn)象和原因分析進行了充分的交流、溝通，后續(xù)將及時跟進驅(qū)動系統(tǒng)支板組件改進進展情況，及時對“驅(qū)動板”進行設(shè)計改進。