Адаптация безопасности к мощности звуковой частоты

Примечание. Этот технический совет предполагает базовое знакомство с внесением пульсаций звуковой частоты во входную электрическую мощность оборудования в соответствии с такими стандартами, как MIL-STD-461 CS01/CS101, RTCA/DO-160, раздел 18, и ISO 11452-10 ( предшествует SAE J 1113/2) (ссылки 1–8).

В этом техническом совете представлены более безопасные способы проведения испытаний на чувствительность, проводимые на звуковой частоте, чем стандартный подход, описанный в ссылках 1–8. «Безопаснее» здесь означает снижение вероятности случайного повреждения испытуемого объекта либо из-за чрезмерного тестирования, либо из-за нестабильности внутреннего импульсного источника питания испытуемого объекта, либо из-за отключения аудиоусилителя, что приводит к возможной нестабильности в Внутренний импульсный источник питания тестируемого образца.

Это всегда важные соображения, но особенно, когда тестовая статья представляет собой единственный в своем роде объект, доставка которого находится на критическом пути расписания программы. Наконец, проблема со стабильностью наиболее выражена, когда испытуемый образец работает от шины постоянного тока, поскольку преобразователи постоянного тока, как правило, имеют гораздо меньшие по размеру удерживающие конденсаторы на передней панели, чем если бы конденсатор, обеспечивающий функцию удержания, также должен сглаживать пульсации. от шины переменного тока частотой 50/60/400 Гц.

Ярким примером чувствительной нагрузки, работающей от шины постоянного тока, является оборудование, используемое на космических кораблях и ракетах-носителях. Кроме того, это могут быть уникальные изделия, в которых фактическое летное устройство соответствует требованиям EMI.

В ссылках 1–8 представлены аналогичные пределы и методы испытаний. Пределы чувствительности и методы испытаний акустической проводимости космического корабля основаны на различных вопросах MIL-STD-461/-462, ссылки 1–5 (а именно AIAA S-121, ссылка 9). Как указано в Справке 9, большинство пределов восприимчивости к акустическому излучению космического корабля установлены намного ниже, чем пределы, указанные в любой из Справок 3–5, по причинам, описанным в Справке 10.

Еще одно различие между ссылками 1–5 и производными космических аппаратов заключается в том, что производные космических аппаратов имеют тенденцию рассчитывать предел мощности на основе предельного напряжения постоянного тока, тогда как MIL-STD-461 CS01/CS101 использует мощность из более высокого предела пульсаций для более высокого потенциала (переменного тока). ) Автобусы. Это приводит к использованию усилителей мощностью не менее 100 Вт, а часто и 300 Вт или выше. Кроме того, многие такие усилители имеют довольно низкие выходные импедансы, поэтому они могут выдавать гораздо большую мощность, чем предварительно откалиброванная, если входное сопротивление испытуемого образца падает ниже 0,5 Ом. В целях обеспечения безопасности рекомендуется использовать мощность не больше, чем это абсолютно необходимо, и иметь выходное сопротивление около 2 Ом (которое преобразуется в 0,5 Ом на обмотках трансформатора связи).

Компания Solar Electronics раньше поставляла генераторы и усилители мощности звука с выходным сопротивлением 2,4 Ом, но больше не продает источники звука или усилители. При использовании усилителя с (обычно) более низким выходным сопротивлением можно добавить дополнительное сопротивление последовательно между выходом усилителя и входом первичной обмотки трансформатора связи. Это защищает испытуемый образец от чрезмерных пульсаций входного тока, а также защищает сам усилитель от короткого замыкания, которое может привести к срабатыванию защитной схемы. Когда усилитель отключается, чтобы защитить себя, он может фактически повредить испытуемый объект, поскольку, если первичная сторона трансформатора связи разомкнута, вторичная сторона выглядит как катушка индуктивности один миллигенри, включенная последовательно между источником питания и испытуемым объектом. (Ссылка 1, стр. 33-34). Если испытуемый образец имеет недостаточную емкостную развязку перед преобразователем постоянного тока, он может работать нестабильно, потребляя слишком большой ток коммутации через вторичную обмотку трансформатора связи. Это привело к повреждению источников питания оборудования (космического) полета.

Дополнительным преимуществом последовательного выходного резистора в усилителе с низким выходным сопротивлением является защита этого усилителя от отраженных пульсаций переменного тока, когда испытуемый объект питается от шины переменного тока (50/60/400 циклов). Если добавленный резистор велик по сравнению с фактическим выходным сопротивлением усилителя, большая часть отраженных пульсаций переменного тока приходится на добавленный резистор, а не на выход самого усилителя.