胡科　劉朋鑫

摘 要：文章對(duì)航空頻閃電源工作原理及電路進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：航空頻閃電源；工作原理；電路

1 簡(jiǎn)介

航空頻閃電源（PSU）是控制頻閃燈或防撞燈工作，且為頻閃燈或防撞燈提供電源的重要部件。件號(hào)有8ES455012-系列、8ES005309-系列等，主要安裝在空客系列的飛機(jī)上。

2 基本原理

頻閃電源為頻閃燈提供一個(gè)高壓脈沖使頻閃燈內(nèi)的惰性氣體電離，并與燈泡內(nèi)電極形成電離導(dǎo)通。電離導(dǎo)通后，燈管內(nèi)阻急劇下降，導(dǎo)致儲(chǔ)能電容（C41至C44）向燈管內(nèi)放電。儲(chǔ)能電容（C41至C44）的強(qiáng)電量使燈管內(nèi)成雪崩式電離，形成電弧放電狀態(tài)，產(chǎn)生強(qiáng)烈光輸出。放電使儲(chǔ)能電容電壓驟降。降至不能維持雪崩式電離，于是電脈放電狀態(tài)停止，燈泡熄滅。如此儲(chǔ)能-放電-儲(chǔ)能，循環(huán)工作。

3 主要電路介紹

見(jiàn)圖1頻閃電源主要包括EMC濾波電路，AC/DC轉(zhuǎn)換，隔離轉(zhuǎn)換，充電累積器，點(diǎn)火脈沖發(fā)生器，暗光調(diào)節(jié)器，電壓限制器，Arc Blanking電路，計(jì)時(shí)器和時(shí)鐘發(fā)生器等電路。

其中EMC濾波電路，主要作用是防止外部電壓瞬態(tài)變化，對(duì)頻閃電源組件內(nèi)部電路造成沖擊。主要構(gòu)成參考CMM33-42-41，F(xiàn)IGURE 4，D1，D2和D3限制三相電源電壓瞬態(tài)變化。對(duì)稱的LCLC濾波器對(duì)HF干擾進(jìn)行濾波。電容C10至C15進(jìn)行低通濾波，防止輸入或輸出信號(hào)被干擾。

AC/DC轉(zhuǎn)換器是將AC輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為電源組件內(nèi)部電路需要的DC信號(hào)。主要部件見(jiàn)圖2，包括D4到D9組成的三相整流器，C16，C17和DR5組成的濾波和提供電壓的變壓器TR1.TR1次級(jí)線圈的4和5腳，產(chǎn)生一個(gè)440V電壓提供給暗光調(diào)節(jié)器功能。D12整流輸出，R3與D24，D23構(gòu)成的電壓調(diào)節(jié)起為C40充電。TR1次級(jí)線圈的8和9腳為計(jì)時(shí)器模塊提供電壓。輸出電壓經(jīng)D10整流，C18濾波。TR1次級(jí)線圈的6和7腳為其他電路提供電壓。輸出電壓經(jīng)D11整流，C22濾波。

隔離轉(zhuǎn)換電路，主要為頻閃電容充電提供充電電壓。通過(guò)三相整流電源直接輸出到隔離變壓器TR2的1和2腳。完整電路包括阻斷晶體管T7和電容C47。當(dāng)TR2的3、4腳有感應(yīng)電壓T7管打開(kāi)。T7導(dǎo)通后，C37充電。當(dāng)單節(jié)晶體管T6達(dá)到門(mén)限電壓時(shí)，C37通過(guò)R34和T5開(kāi)始放電，T7管關(guān)閉。當(dāng)T7關(guān)閉后，TR2的5、6腳經(jīng)過(guò)D31，R37和D30為4個(gè)703μF的頻閃電容C41至C44組成充電累積器充電。充電累積器輸出電壓將最終提供到頻閃燈的陽(yáng)極觸發(fā)。

點(diǎn)火脈沖發(fā)生器為頻閃燈提供高壓點(diǎn)火信號(hào)。IC7的PIN10腳輸出一個(gè)點(diǎn)火控制信號(hào)給單節(jié)晶體管T10。當(dāng)T10導(dǎo)通后，TH1也導(dǎo)通，因此C46通過(guò)頻閃燈內(nèi)的點(diǎn)火線圈放電。

暗光調(diào)節(jié)器，其功能是降低電源組件正常功率的15%。此功能通過(guò)飛機(jī)上的外部開(kāi)關(guān)控制。暗光開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)低通濾波器C10提供到光耦合器IC1的2腳。在暗光模式下，當(dāng)充電累積器（C41-C44）電壓達(dá)到200V時(shí)，T3控制電壓限制器停止隔離轉(zhuǎn)換器。

電壓限制器主要限制頻閃電容的充電電壓，防止點(diǎn)火電路故障或過(guò)壓。在正常工作情況下，T3被打開(kāi)。參考CMM33-42-41，F(xiàn)IGURE 7，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R23，R24和R25，減小頻閃電容電壓。當(dāng)達(dá)D26電壓到一定值時(shí)，T4導(dǎo)通，且阻斷晶體管T7經(jīng)過(guò)T5接地。隔離轉(zhuǎn)換器停止向頻閃電容充電。

ARC blanking電路，主要用于在點(diǎn)火放電時(shí)，停止隔離轉(zhuǎn)換器向電容充電。在頻閃燈點(diǎn)火放電期間，IC6輸出一個(gè)50ms的信號(hào)停止隔離轉(zhuǎn)換器且充電電流降為零。

計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器模塊為主/從模式提供同步和參考電壓信號(hào)。計(jì)時(shí)器模塊由非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器IC2的10腳，在自由運(yùn)行模式下，產(chǎn)生一個(gè)5.5Hz脈沖。約翰遜記數(shù)器IC3的pin3和pin7腳提供一個(gè)頻率為0.92Hz且持續(xù)時(shí)間為182ms的脈沖。兩路脈沖分別加到晶體管T1和T2輸出控制信號(hào)“Wing+APU”和“AC light”。

時(shí)鐘發(fā)生器通過(guò)外部主/從模式同步輸入模式，為電源組件提供同步輸出點(diǎn)火脈沖。

航空頻閃電源電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障排查難度較大。通常航空頻閃電源的故障，都是由頻閃燈的工作狀態(tài)來(lái)反映的。例如，頻閃燈不工作，或不能持續(xù)閃爍，頻閃次數(shù)不夠等現(xiàn)象。理解航空頻閃電源的工作原理，將更有助于我們的分析故障原因，迅速排除故障。作者希望通過(guò)此文以達(dá)到拋磚引玉的效果，希望各位專家給出更多的寶貴意見(jiàn)和見(jiàn)解，對(duì)文章不足之處加以指正。

參考文獻(xiàn)

[1]航空頻閃電源CMM維護(hù)手冊(cè)[M].

作者簡(jiǎn)介：胡科（1982-），男，四川成都人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：民航電子附件維修。

劉朋鑫（1983-），男，江蘇宿遷人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：民航電子附件維修。