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航空电子应用中通信接口的防雷保护
Viking代理 2024-05-05

简介喷气客机遭受雷击是一种普遍现象,大约每1,000飞行小时发生一次。

DO-160G标准“机载设备的环境条件和测试程序”已通过是航空电子硬件的环境测试标准。

许多飞机制造商将DO-160G第22节“雷电感应的瞬态敏感度”指定为作为关键系统(例如导航,雷达,通信,发动机控制,热和空气控制等)的要求。

飞机机身,机翼和尾翼飞行控制系统,机翼尖端,尾翼尖端,发动机舱和起落架是最容易被雷击的区域。

强大的通讯端口现代飞机使用电传操纵系统进行飞行控制。

电传操纵意味着将飞行控制计算机输入或飞行员手动输入电传输到控制飞行控制执行器的伺服电机。

这些飞行控制系统的通信接口可以在RS-485物理层上实现。

还可以使用RS-485物理层来实现用于飞机发动机管理和控制的通信接口。

安装在飞机发动机上的完全授权数字发动机控制(FADEC)系统负责监视温度,压力,燃油流量和其他参数。

本应用笔记介绍了用于军事和航空(MILA)电子设备的ADI健壮的RS-485收发器。

ADM2795E-EP是一款3 V至5.5 V RS-485收发器,具有增强的鲁棒性。

它适用于传感器,飞行控制执行器和发动机控制。

在苛刻的应用环境(例如MILA航空电子设备)中工作时,它可以减少系统的运行。

故障。

环境要求雷电的间接影响DO-160G第22节防雷标准模拟了通过飞机机身产生的磁场直接雷电浪涌所引起的航空电子设备中的瞬态电压和电流。

表1显示,对于第3浪和第4浪/第1浪,商用飞机通常要求DO-160G第1级到第4级雷电防护第22条。

飞机设备分为三个类型的区域,每个区域都有一个相关的电磁兼容性(EMC)环境。

最糟糕的EMC环境位于A级和B级区域,这是飞机上没有环境控制的区域。

飞行控制电子设备位于A类和B类区域。

这些地区的EMC环境恶劣,需要DO-160G第22节中的雷电防护等级3或4。

MILA环境的可靠性ADI提供了一系列丰富的增强产品(EP),以支持军事,航空航天和国防应用。

ADM2795E-EP是一款3 V至5.5 V RS-485收发器,具有增强的鲁棒性。

它适用于传感器,飞行控制执行器和发动机控制。

在苛刻的应用环境(例如MILA航空电子设备)中工作时,它可以减少系统的运行。

故障。

ADM2795E-EP具有以下重要功能:•支持国防和航空航天应用(AQEC标准认证)。

•工作温度范围:-55°C至+ 125°C。

•引线框:为了减轻锡晶须问题,ADM2795E-EP使用镍/钯/金(NiPdAu)引线框表面处理。

•生产:通过单过程基准生产的增强型产品。

表1. DO-160G第22节对商用飞机的典型防雷要求。

具有增强的DO-160G EMC鲁棒性的RS-485 ADM2795E-EP在RS-485总线引脚上集成了经过完全认证的DO-160G EMC,该保护可提供第22节中所述的防雷保护。

ADM2795E-EP还提供±15 kV静电放电( ESD)气隙放电保护,如第25节所述。

对于第22节的防雷要求,ADM2795E-EP可以抵御第3浪,第4浪/第1浪和第5A浪:对于GND2的测试,它可以达到等级使用33Ω或47Ω限流电阻时的4要求;对于GND1,根据测试,隔离栅可以达到4级要求。

经过认证的DO-160G EMC保护表2详细列出了开路电压(VOC)和短路电流(ISC)。

这是DO-160G第22条雷电感应瞬态灵敏度标准的波形,用于引脚注入测试。

3. Wave 4 / Wave 1和Wave 5A的规格。

DO-160G 4级测试的峰值电流远远大于标准的工业浪涌IEC 61000-4-5峰值电流。

DO-160G标准的波形形状和上升/下降时间明显长于IEC 61000-4-5标准的相关规定,如图2所示。

DO-160G第22节防雷标准涉及非常高的能量,因此ADM2795E-EP使用外部33Ω或47ΩA引脚和B引脚总线限流电阻来相对于GND2进行测试。

除了ADM2795E-EP