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現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。

關鍵詞：電磁干擾；故障分析；改進

一、故障現象

某型飛機外場通電時發現靜止變頻器干擾電臺正常通話的故障，具體故障現象為：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話，（在靜噪狀態時能聽到塔臺的發話）。而當飛機與塔臺車在1.5km距離內時則通話正常。

二、飛機基本情況

該型飛機的狀態及組成：（1）該型飛機狀態復雜，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。右下設備艙后面；（3）超短波電臺，飛機飛行時通過TKR122電臺實現飛機與地面、飛機與飛機的聯絡通訊。右下設備艙前面。

三、故障定位

（一）空間敷設問題。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關系，首先把電臺拆下，連同電纜拉到了座艙里，通電故障現象依舊，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到了上極限、中間值、下極限幾個狀態通電故障現象依舊。

（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、驅動系統支板組件、變換板部件、逆變換板部件、控制板部件進行通電檢查，當更換到驅動系統支板組件時故障現象消失。針對以上幾方面的排故情況，定位為靜止變流器驅動系統支板組件故障。

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”產品。對故障產品內的各電路板、組件進行更換，查找故障件。當更換到“驅動系統支板部件”后，故障件的故障消失。用同樣的方法分別對5件故障產品進行更換，結果更換后的故障產品，對電臺工作的干擾消失。證實干擾故障是“驅動系統支板部件”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“驅動系統支板部件”干擾電臺接收距離近的問題進行了機上通電排故，以更換“驅動系統支板部件”上的零部件的形式對“驅動系統支板部件”做了細致排查。其目的將“驅動系統支板部件”故障確定到元器件，以減少排故成本。此次對8件故障“驅動板”進行了工作。排除了4件“驅動系統支板部件”的故障，詳情見附表1。驅動板支板部件間圖1、圖2。

（三）排故過程。更換7件故障板上的兩件開關震蕩管﹙3DK010﹚后，有兩件“驅動板”故障現象消除，其余有改善。在更換開關震蕩管的基礎上，更換兩個故障板上的8個品種18件去耦電容，此兩個“驅動板”故障現象消除。因廠家排故人員所帶的零部件有限，不能將所有的“驅動板”故障全部排除。需工廠后續購買或與廠家協調零部件，對故障件進行修理。

（四）故障結論。造成故障的原因是多個電子元件經長期工作后，電性能的偏差和參數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，內部供電電源及輔助系統，驅動電路，控制系統組成。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的直流電壓逆變為400Hz/115V的單相正弦交流電。驅動系統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成。它包括內部供電電路、故障顯示系統及逆變換的驅動電路。

（一）內部供電電路。它先由集成電路組成一個振蕩器，與晶體管V3-F3共同構成一個開關穩壓電源，經V3-F1獲得一定的功率后，在B點輸出一個穩定的約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。由于系統的反饋作用，B點電壓幾乎不隨電源電壓而變化，但能根據負載的變化而自動調整B點的電壓值，以滿足整機在各種運行裝態下的需要，調整電位器WF1可以調整B點電壓值，從而可調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生改變。

（二）故障顯示系統。當變流器的輸出電壓正常時，變壓器DBY-Q2傳輸的電壓可以維持晶體管V3-F5導通。故障信號是否顯示是由V3-F4是否導通來決定的。V3-F5導通，V3-F4就截止，故障顯示電路處于開路狀態而無顯示。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是保證產品在遠距離啟動狀態下不出現故障顯示而設置的。

（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的方波開關狀態，當V3-A1、V3-A4導通時，形成波形的正半周：V3-A3、V3-A2導通時，形成波形的負半周，經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DBY-P1變壓器變壓后從付邊取得的。

（四）逆變換的驅動電路。它由四路基本相同的電路構成。每一部分分別驅動逆變換僑電路的一致晶體管。驅動信號來自控制板。當控制板信號為低電平時，V3-Q1組成的震蕩中產生高頻震蕩，由DBY-Q1傳輸過去：經整流并獲得一定的功率后，最后經互補輸出電路輸出到三態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

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