机载系统供电:MIL-STD-704

本技术摘要探讨了广泛使用的军用电力供应标准。

 

电子设计的一个关键部分是确保供电电路系统能够承受为系统提供的输入电压。理想情况是,电子元件在所有可预见的情况下均能或多或少正常运行,至少如您希望的,电路板能够在大部分时间内正常运行,承受偶然出现的偏差且不发生危险性较大的故障或遭受物理性损坏。

 

MIL-STD

 

如果您曾从事过军事系统方面的工作,或者熟悉一些从事此类工作的人员,您很可能听说过或看到过“MIL-STD-704”这个术语。这是一个非常重要的文档,因为该文档为设计师们提供了他们所需的信息,以确保军用机载系统能与飞机所提供的电源兼容。

 

对于MIL-STD-704,我们所需要了解的第一件事是,它不是针对电子系统中供电电路特征的“需求文档”。事实上,通过MIL-STD-704文档,您可以了解有关飞机电源本身的情况,并且,您可以利用该信息来为系统设计(或购买)合适的电源。

 

当前的MIL-STD-704修订本为“F”,您可以在此查阅。文档并不是特别的长,事实上,文档的编排特别容易理解,因为很多信息都是通过图解的形式来展现的。文档既包含了交流电源,也包含了直流电源;直流系统可以是28V或者270V的。根据我的经验,28V直流规格产品是最为广泛使用的,所以我们在本文的以下部分将着重介绍此类产品。

 

电压瞬变、欠压、过压

 

28V飞机电源可能会严重偏离名义电压,所以系统的供电线路必须有能力应对这种情况。

 

机载系统供电:MIL-STD-704 

上图选取自MIL-STD-704F文档。

 

在正常条件下,电压可能高达50V,或者低至18V。这种极端偏离不会持续很长时间,上图清晰地表明了一般性偏离与持续时间趋势之间的关系:随着电压瞬变量级的增加,电压瞬变的最长持续时间缩短。

 

下面这幅图研究的是过压和欠压。您可以从横轴值看出,“过压/欠压状态”与“电压瞬变”之差是持续时间;过压和欠压是指电压超过或低于名义值,但这二者都是长期的状态。

 

 机载系统供电:MIL-STD-704

上图选取自MIL-STD-704F文档。

 

此处我们看到,电源处于20V的情况下最多可达100秒。由于20V仅为名义电压值的~71%,这段时间还是比较长的。不过您也必须牢记,“28V的电源”并非恰好是28V电源:表4表明,稳态电压可以是22V至29V之间的任何值。

 

MIL-STD-704的设计

 

设计符合MIL-STD-704规范的供电线路并进行充分验证并非易事,我猜想大部分需要符合官方标准的系统将依赖于在此领域具备专长的公司所出售的模块。不过,将(针对过压瞬变的)瞬变抑制和额外的电容(以便在输入电压降至名义值以下时,使波动平缓并保持充分的供电电压)整合进来并非是不切实际的做法,同时,文档中所给出的规范一定能够提供足够的信息以指导设计流程。

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发布日期:2019年03月03日  所属分类:参考设计