電源是向電子設備提供功率的裝置，電源功率的大小，電流和電壓是否穩定，將直接影響整個系統的工作性能和使用壽命。電子設備的設計需要重點考慮電源系統，只有提高了電源的穩定性和可靠性，整個電子設備的性能才可以大幅度提升，因此在研發、生產、檢驗過程中需要對電源重要指標進行大量的測試。尤其是航空領域，電源需要滿足飛機電力特性，電源測試內容豐富，包括電壓畸變、電壓瞬變、尖峰電壓、紋波電壓、電壓調制、浪涌電流、頻率畸變、電壓擾動等等。
本期課程重點分為以下四個方面：GJB181飛機供電特性概述、GJB181規定的電子設備兼容性測試方法、GJB181測試系統簡介和GJB181測試系統應用擴展。
一、GJB181飛機供電特性概述
飛機供電特性標準既是飛機電氣系統設計的一項重要標準，也是飛機供電系統與用電設備的接口標準;是研制、生產、采購、驗收、使用、維護、修理過程中應執行的規范;是進行國內外技術協調及引進設備時檢驗驗收的依據。GJB181的演變為：GJB181-1986→GJB181A-2003→GJB181B-2012.
GJB181的七大供電類分別為：單相115V/400Hz、三相115V/400Hz、單相115V/360-800Hz、三相115V/360-800Hz、單相220V/50Hz、直流270V、直流28V。GJB181用電設備的六種工作狀態分別為：正常、轉換、非正常、應急、電啟動、供電故障。
二、GJB181規定的電子設備兼容性測試方法
GJB181標準中規定的電子設備兼容性測試方法中比較有代表性的是單相400Hz交流和28V直流供電方式，測試項根據6種飛機供電工作狀態進行劃分，以單項交流為例，包含以下測試項：
工作狀態
單相115V 400Hz 交流
28V直流
正常工作狀態
SAC-101
負載特性
LDC-101
負載特性
SAC-102
正常穩態電壓和頻率
LDC-102
正常穩態電壓
SAC-103
---------
LDC-103
電壓畸變頻譜
SAC-104
電壓調制
LDC-104
脈動
SAC-105
頻率調制
LDC-105
正常電壓瞬變
SAC-106
電壓畸變頻譜
SAC-107
電壓畸變系數
SAC-108
直流分量
SAC-109
正常電壓瞬變
SAC-110
正常頻率瞬變
轉換狀態
SAC-201
供電轉換中斷
LDC-201
供電轉換中斷
非正常狀態
SAC-301
非正常穩態電壓和頻率
LDC-301
非正常穩態電壓
SAC-302
非正常電壓瞬變
LDC-302
非正常電壓瞬變
SAC-303
非正常頻率瞬變
應急狀態
SAC-401
應急穩態電壓和頻率
LDC-401
應急正常電壓
發動機電起動
SAC-501
------
LDC-501
起動電壓瞬變
供電故障
SAC-601
斷電
LDC-301
斷電
SAC-602
------
LDC-302
反極性
SAC-603
反極性
表1 GJB181B單相定頻交流及28V直流測試項
圖1 GJB181B單/三相測試原理圖
圖2 GJB181B 直流測試原理圖
所有的測試項在測試過程中需要注意的是除電流外，其他參數的測量要在UUT電源輸入端10cm范圍內進行;電流測量使用互感器在115V線上進行;確保電源中線可靠接地，UUT的激勵設備和監測設備應確保UUT適當的激勵輸入，并監測UUT的輸出，確保能判定UUT的性能。
1、SAC101 -負載特性
1)波峰系數測量
2)功率因數測試量
3)電流畸變系數測量
4)電流畸變頻譜測量
2、SAC102 -穩態電壓和頻率極限試驗
本試驗用于驗證單相交流115V400HZ用電設備在其供電電壓和頻率為GJB181B-2012規定的正常穩態電壓和頻率極限時，能否正常工作并保證其性能。
3、SAC104 -電壓調制試驗
1)交流定頻電壓需要在400Hz上做試驗;
2)需要在穩態電壓115Vrms、109.25Vrms和116.75Vrms分別做試驗
3)電壓調制試驗條件表
4、SAC105–頻率調制試驗
1)單相交流400Hz定頻試驗中，分別需要在395Hz、400Hz和405Hz頻率點上做頻率調制試驗，每個頻率點上試驗時間為10分鐘
2)頻率調制試驗條件表
5、SAC106 -電壓畸變頻譜試驗
1)試驗前需要對試驗條件A-H做校準，校準電阻上所產生的電流與用電設備實際的負載電流一致
2)每種試驗條件的試驗間隔時間為1分鐘
3)單相交流400Hz定頻電壓畸變頻譜試驗條件表
6、SAC107 -電壓畸變系數試驗
試驗前需要對試驗條件做校準，校準電阻上所產生的電流與用電設備實際的負載電流一致
7、SAC108 -直流分量試驗
1)將UUT接入試驗電路中，打開交流電源開關，調整電壓到115V，頻率為400Hz
2)閉合供電回路開關，啟動UUT
3)通過調制程控交流電源，分別在交流輸出疊加一個+0.1V和-0.1V的直流電壓，試驗時間不少于30分鐘
8、SAC109 -正常電壓瞬變
1)試驗條件A-M需要循環5次，每個試驗條件間隔1分鐘
2)交流400Hz設備試驗條件表
9、SAC110 -正常頻率瞬變試驗
1)試驗條件A-I需要循環5次，每個試驗條件間隔1分鐘
2)交流400Hz定頻設備試驗條件表
10、SAC201 -電源中斷試驗
1)交流400Hz定頻設備只在400Hz上做試驗
2)每個試驗條件間隔1分鐘，A-L需要循環做試驗5次
3)電源中斷試驗條件表
11、SAC301–非正常穩態電壓和頻率
SAC301非正常穩態電壓和頻率試驗要求驗證單相交流115V400HZ用電設備在其供電為GJB181B-2012規定的非正常穩態極限時，能否工作并保持其規定的性能。
12、SAC302 -異常電壓瞬變試驗
1)試驗條件A-M需要循環5次，每個試驗條件間隔1分鐘
2)交流400Hz設備試驗條件表
13、SAC303-異常頻率瞬變試驗
1)試驗條件A-I需要循環5次，每個試驗條件間隔1分鐘
2)交流400Hz定頻設備試驗條件表
14、SAC401 -緊急電壓和頻率試驗
1)單相交流400Hz定頻異常電壓和頻率極限表
15、SAC601–斷電
1)交流400Hz定頻設備只在400Hz上做試驗
2)每個試驗條件間隔1分鐘，A-D需要循環做試驗5次
3)電源失效試驗條件表
三、GJB181測試系統簡介
針對以上的測試方法，下面我們介紹一下市場上應用比較廣泛的幾種測試方案。
1、最簡方案：
表2 GJB181測試系統最簡方案覆蓋測試項
圖3 GJB181測試系統最簡方案
2、系統解決方案
1)系統組成：交直流電源、傳感器及采集設備、激勵輸入設備
2)系統軟件功能：標準版本選擇、測試項目選擇、測試窗口配置、測試設備設置、測試報表生成
圖4 GJB181測試系統解決方案
市場主流設備廠家包含有美國AMETEK集團APP程控電源事業部CI品牌、EMTEST、艾德克斯等。
四、GJB181測試系統應用擴展
在我國工業等其他領域，以上解決方案通過調整后，同樣能夠適應相關領域產品的供電適應性測試需求。
如商用飛機需按DO-160標準中關于機載設備供電適應性要求進行測試，船舶艦載設備、航天飛行器、衛星等用電設備的地面供電模擬測試、風電機組電網適應性測試等應用，通過對測試系統的硬件、軟件進行調整后均可支持。
DO-160測試，使用GJB181電源適應性測試系統即可測試，只需軟件開發相應的測試序列。
船舶、衛星等用電設備的適應性要求均有相應的軍標進行規范，風電行業暫時沒有明確的標準，但在參考GB 電能質量 供電電壓偏差和國家電網公司企業標準 風電場接入電網技術規定后，并結合客戶的需求，通過對GJB181系統進行調整，同樣能夠該測試需求。


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