遲福海



摘要: 本文主要列舉某型飛機綜合告警控制盒一起典型故障,通過對該產品告警電路原理進行分析,研究主警告燈、主注意燈常亮故障機理,提出解決該問題方法,為其它類似故障提供了借鑒。
關鍵詞:綜合告警;主警告;主注意
綜合告警控制盒和綜合告警顯示器等組成綜合告警系統,與飛機各種告警傳感器配合工作,組成綜合告警系統,對飛機的動力、燃油、液壓、火控、導航及儀表等各大系統的多個重要部件進行監控報警。本文以綜合告警控制盒的典型故障為例,分析產品原理,優化排故過程,為綜合告警控制盒的修理及排故提供指導作用。
一、故障現象
某型機綜合告警控制盒地面通電檢查時發現,接通直流電源電門后,主警告、主注意燈常亮。
二、原理分析
1、工作原理
當任一路或幾路信號同時輸入時,因告警級別而異將會有聲、光(值安裝在儀表板上的主燈)、文字(指顯示盒內被照亮的文字或在儀表板燃亮的“火警”燈),或其三者的某種組合進行告警;除“高度”外各路信號均能被復位——即當按壓主燈上復位按鈕時,相應的告警信號消失后,相應的聲、光告警同時消失,但不應影響文字告警和后續告警的再入。
告警信號或自檢信號進入開關塊后分為三路,一路驅動顯示盒中的發光塊,實現文字顯示;一路進入中央控制器件,由這些器件形成對音響、主燈的不同控制,實現各種邏輯的聲、光告警;第三路進入自檢控制器件——當“自檢”按鈕被按下,自檢控制器件產生對開關塊的自檢信號進行自檢,同時采集各“工作正常”信號集中處理。如果各開關塊的“工作正常”信號均有效,則發出一個信號以驅動表示“工作正常”的自檢燈。
復位按鈕通過對中央控制器件的作用,實現聲、光告警的復位。
電路中振蕩塊功能是產生音響頻率、調制頻率或閃燈頻率,并驅動相應的音響設備和主燈。振蕩頻率的不同緣于塊內、外某些阻容值的不同。
開關塊是典型的信號處理通道中的關鍵器件,具有如下功能:1)、傳遞告警信號(正控或負控)以驅動發光塊;2)、輸出一個可復位的電壓用以控制中央控制器件;3)、輸出一個“工作正常”信號至自檢控制器件。
2、產品構造
采用了模塊式結構。就元器件而言,對眾多的信號的處理采用了兩種厚膜塊,即振蕩塊和可復位的開關塊;而就組件而言,全套電路制作在8塊印制電路板上,按功能分為5種,即顯示板、調光板、正控板、負控板、振蕩板。因此,元器件雖多而品種相對較少,具有很好的元器件互換性和組件互換性。
印制電路板采用了導軌式插件上加壓板的結構,堅固而簡明,維護性好;顯示盒采用以主體框架式結構,安全合理。后罩切角式安裝形式使之更緊湊小巧。
三、故障分析
通過原理分析,主警告、主注意燈的閃亮由振蕩塊控制,從該故障現象判斷控制主警告、主注意燈閃亮的HM22和HM23這2個振蕩塊工作異常,沒有輸入振蕩信號,告警電路原理圖如圖1所示。
振蕩塊原理圖如圖2所示。T1、T2、C1、C2、R1、R2、R3及外接的電阻RX1構成多諧振蕩器。上電后,T1、T2的發射結正向偏置,C1、C2充電。由于T1、T2電路參數差異,T1較先進入飽和狀態,而此時C2已經積累部分電荷,由于電容器電壓不能突變,在T1集電極輸出電壓和C2電壓疊加下,使得T2發射結反偏,T2截止。C2開始放電。
當C2“+”端電壓達到某個值使得T2發射結正偏時,T2快速進入飽和狀態,此時C1已經積累足夠電荷,在T2集電極電壓和C1電壓疊加下,T1發射結反偏,進入截止狀態。而后C2開始充電,C1開始放電。
當C1“+”端電壓達到某個值使得T1發射結正偏時,T1快速進入飽和狀態,又使得T2截止。此后,T1、T2輪流進入飽和狀態。T1、T2三極管集電極輸出波形圖3所示。
當T2進入飽和狀態時,T3也處于飽和狀態,T4將功率放大后輸出,在輸出端得到高電壓。當T2截止時,T3、T4截止。這樣在輸出端就得到脈沖電壓,驅動告警燈閃亮。振蕩塊輸出波形圖如圖4所示。
產品正常工作時,只有出現告警信號時,主警告、主注意燈才會閃亮,現狀態為產品接通直流,還沒有告警信號,主警告、主注意燈已經燃亮。通過原理圖圖1分析,告警信號通過控制HM22和HM23振蕩塊的16號引腳接地,從而輸出振蕩信號,因此判斷控制HM22和HM23振蕩塊接地的元器件還存在故障。
四、故障排除
1、對HM22振蕩塊進行故障檢查
對HM22振蕩塊進行開蓋檢查,按振蕩塊原理圖圖2進行在線測量,發現T2三極管集電極和發射極導通,為進一步判斷,將其離位檢查,發現該三極管故障,對其進行更換,更換后按告警原理圖圖1外搭電路,對HM22振蕩塊進行通電檢查,并用示波器對輸出信號進行監測,性能合格。
2、對HM23振蕩塊進行故障檢查
對HM23振蕩塊進行開蓋檢查,按振蕩塊原理圖圖2進行在線測量,發現T1三極管集電極和發射極導通,為進一步判斷,將其離位檢查,發現該三極管故障,對其進行更換,更換后按告警原理圖圖1外搭電路,對HM23振蕩塊進行通電檢查,并用示波器對輸出信號進行監測,性能合格。將修后的HM22和HM23振蕩塊安裝到產品上進行通電檢查,發現故障現象變為:產品接通直流電源后,主警告、主注意燈閃亮。需對其外圍控制電路進行檢查。
3、對HM22振蕩塊外圍控制電路進行故障檢查
通過告警原理圖圖1判斷,控制HM22振蕩塊接16號引腳接地的元器件主要有T3和T1三極管,對其進行在線測量,未發現明顯異常現象,但T3三極管導通壓降與其他產品相比較略有不同,為準確判斷,排除外電路的干擾,將其離位檢查,發現三極管CE間有了約0.8V的導通壓降,說明該三極管已經損壞,將其更換,更換后對產品通電檢查,發現主警告燈告警正常。
4、對HM23振蕩塊外圍控制電路進行故障檢查
通過告警原理圖圖1判斷,控制HM23振蕩塊接16號引腳接地的元器件主要有T4和T2三極管,對其進行在線測量,發現T4三極管集電極和發射極導通,為進一步判斷,將其離位檢查,發現該三極管故障,將其更換,更換后對產品通電檢查,發現主注意燈告警也正常,產品故障排除。
五、故障結論
該起故障是由于HM22振蕩塊、HM23振蕩塊、T3三極管和T4三極管故障導致產品上電后主警告、主注意燈常亮。
六、啟示及建議
1)遇到上電后即工作且不受信號控制的故障件,切不可盲目通電,尤其是長時間通電,極有可能造成次生故障。
2)產品在通電時進行測量,應注意做好防護,以免發生短路現象,燒壞其它元器件,造成了次生故障。
[參考文獻]
[1] 《某型飛機電氣設備》
[2] 《某型飛機綜合告警使用維護說明書》
作者簡介:
遲福海,工程師,從事飛機特設專業技術工作。