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可编程实验室直流电源在某航天火箭记录仪的测试分析

发布时间:02-16 23:23 浏览量:31

发布时间:2022年09月05日                     作者:德国GMC-I高美测仪(上海电励士)

可编程实验室直流电源在某航天火箭记录仪的测试分析

1、可编程实验室直流电源测试方案 

按照测试现场进行设备系统组合和接线,系统示意图如下

可编程实验室直流电源

其中,P1500可编程实验室直流电源为被测记录仪提供所需的电流电压信号,驱动设备工作,其输出与记录仪输入相连接;同时功率分析仪的输入与记录仪的供电端相连,用于实时测量其工作状态;另外,P1500 可编程实验室直流电源的 USB 接口与电脑进行通讯,采用电脑控制电源的输出波形。 

2、可编程实验室直流电源测试过程 

2.1 正常工作测试

通过直流电源向被测记录仪提供 28V 电压直流供电,电压波形示意图如下图所示。

直流电源正常工作测试

由上图可以看出,供电过程电压上升在 2ms 内完成,电压波形输出稳定,直至在 400ms 过程停止供电,随后电压逐步下降至 0V,整个电压下降过程约 60ms 左右。同时观测对应的电流响应示意图如下图所示。

直流电源测试过程图

由上图可以看出,供电过程电流上升过程迅速,但是电流存在震荡过程,峰值电流超过 450mA,随后在 435mA 至 390mA 之间波动,可以看到记录仪正常工作时电流一直处于震荡过程,此现象通过之前的测试过程和测试手段,无法可以得到如此精确的电流测试结果,因此也是第一次通过功率分析仪测试才展现了设备实际工况。 

2.2 正常工作过程中的缺电压测试 

通过直流电源向被测记录仪提供 28V 电压直流供电,随后将电压跳变至 10V,模拟记录仪工作过程中缺电压工作状态,10V 工作持续 50ms 后,再次恢复供电至电压 50V, 模拟供电状态恢复正常,对应的电压输出波形示意图如下图所示。

直流电源缺电压测试

由上图可以看出,供电过程电压上升至 28V 时在 2ms 内完成,之后稳定工作在 28V; 在由 28V 下降到 10V 的过程,也在 1ms 内完成,随后稳定工作在 10V;再次上升到 28V 的过程,也很短暂,在 1ms 内即完成,随后稳定工作直至停止供电。同时观测对应的电流响应示意图如下图所示。 

实验室高精度直流电源测试

由上图可以看出,供电过程电流上升过程迅速,但是电流存在震荡过程,峰值电流超过 450mA,随后在 435mA 至 390mA 之间波动,该现象与 2.1 试验结果一致;随后在电压在 200ms 时瞬间跌落到 10V 时,记录仪停止工作,因此电流也在同步下降,电流下降的速度明显慢于电压下降的时间;后续随着电压恢复供电至 28V,记录仪再次启动, 恢复正常工作状态。 

2.3 正常工作时瞬间缺电后恢复 

通过直流电源向被测记录仪提供 28V 电压直流供电,随后将电压跳变至 10V,模拟记录仪工作过程中瞬间缺电压工作,在 10V 工作 35ms 后,再次恢复供电至电压 50V,模拟供电状态恢复正常,对应的电压输出波形示意图如下图所示。

直流电源测试电压输出波形示意图

由上图可以看出,供电过程电压上升至 28V 时在 2ms 内完成,之后稳定工作在 28V; 在由 28V 下降到 10V 的过程,也在 1ms 内完成,随后稳定工作在 10V;再次上升到 28V 的过程,也很短暂,在 1ms 内即完成,随后稳定工作直至停止供电。同时观测对应的电流响应示意图如下图所示。

image

由上图可以看出,供电过程电流上升过程迅速,但是电流存在震荡过程,峰值电流超过 450mA,随后在 435mA 至 390mA 之间波动,该现象与 3.1 试验结果一致;随后在电压在 200ms 时瞬间跌落到 10V 时,但是由于电压下降时间持续很短,经过反复几次试验,只要在 35ms 内供电恢复至 28V,就不会对记录仪的工作状态产生影响,即工作电流不会产生任何下降的趋势或过程。 

3. 可编程实验室直流电源在某航天火箭记录仪的测试结论

通过利用高精度功率分析仪和快速响应直流电源构成的测试系统,对记录仪进行测试发现,由于之前不具备快速响应和纹波极低的电源,无法得到电流瞬态响应波形和正常工作波形,同时一直关注的记录仪工作状态(电流、电压)由于之前缺乏高精度的测量设备, 无法将电流、电压等信息精确的观测到,进行定量的研究,但此次通过高精度功率分析仪,能够对设备工作过程的微小的电流变化记录,同时也能够验证设计理论值与实际结果之间的差异。

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