MH∕T 9009-2017 便携式电子设备的机载供电系统(民用航空).pdf
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1、 ICS 49.090 V 40 MH 中 华 人 民 共 和 国 民 用 航 空 行 业 标 准 MH/T 90092017 便携式电子设备的机载供电系统 Airborne power supply system for portable electronic device 2017 - 01 - 02 发布 2017 - 04 - 01 实施中国民用航空局 发 布 MH/T 90092017 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 缩略语 . 3 5 技术要求 . 3 5.1 一般要求 . 3 5.2 CU 技术要求. 6 5.
2、3 PCM 技术要求. 7 5.4 OU 技术要求. 8 6 试验方法 . 9 6.1 试验环境 . 9 6.2 试验设备 . 10 6.3 环境试验 . 10 6.4 绝缘特性试验 . 10 6.5 机械强度试验 . 10 6.6 电磁兼容试验 . 11 6.7 电源输入试验 . 11 6.8 保护功能试验 . 12 6.9 阻燃性试验 . 13 6.10 CU 功能和性能试验. 14 6.11 PCM 功能和性能试验. 15 6.12 OU 性能试验. 17 7 装机测试方法 . 17 7.1 基本要求 . 17 7.2 安装要求 . 18 7.3 负载要求 . 18 7.4 频率要求 .
3、 18 7.5 测试内容 . 18 8 检验规则 . 18 9 标识、随附文件、包装、运输和贮存 . 21 MH/T 90092017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国民航局航空器适航审定司提出并负责解释。 本标准由中国民航局航空器适航审定司批准立项。 本标准由中国民航科学技术研究院归口。 本标准负责起草单位:中国民航大学、中国民航科学技术研究院、成都唐音科技有限公司。 本标准主要起草人:任仁良、张迪、杨娟、董艇舰、孙玲、刘雪莹、胡毅克、胡敏、文青松、冯建朝。 MH/T 90092017 1 便携式电子设备的机载供电系统 1 范围 本标准规定了便携
4、式电子设备的机载供电系统的术语和定义、 技术要求、 试验方法、 装机测试方法、检验规则、标识、随附文件、包装、运输和贮存。 本标准适用于便携式电子设备的机载供电系统,该系统输入电源为115 V/200 V或230 V /400 V,恒频(400 Hz)/窄变频(360 Hz650 Hz)/宽变频(360 Hz800 Hz)的机载三相交流电,输出为110 V/60 Hz或220 V/50 Hz交流电源和5 V直流电源。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文
5、件。 GB 2099.1-2008 家用和类似用途插头插座 第1部分:通用要求 GB 5226.1-2008 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件 GJB/Z 299C 电子设备可靠性预计手册 YD/T 1591 便携式通信手持机充电器及接口技术 ATA 300 航空器材包装规范(Aviation Equipment Packaging Specification) RTCA DO-160G 机载设备的环境条件和测试程序(Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment) RTCA DO-178
6、B 机载系统和设备软件的合格审定要求(Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 机载恒频交流电 airborne constant frequency ac power 航空器上使用的电压为115 V/200 V或230 V/400 V,频率为400 Hz的恒频交流电。 3.2 机载窄变频交流电 airborne narrow variable frequency ac power 航空器上使用的电压为115 V/200 V或230 V/
7、400 V,频率为360 Hz650 Hz的变频交流电。 3.3 机载宽变频交流电 airborne wide variable frequency ac power MH/T 90092017 2 航空器上使用的电压为115 V/200 V或230 V/400 V,频率为360 Hz800 Hz的变频交流电。 3.4 机载交流电源 airborne ac power 机载恒频交流电源、机载窄变频交流电源和机载宽变频交流电源的统称。 3.5 便携式电子设备的机载供电系统 airborne power supply system for portable electronic device 使机
8、载交流电变换为110 V/60 Hz或220 V/50 Hz工频交流电和5 V直流电,为机组和乘客的便携式电子设备供电的系统。 注:便携式电子设备的机载供电系统由控制器、电源转换组件和电源输出插座组成,具有电源管理、控制和保护等功能。 3.6 控制器 control unit 接收控制信号,经过功率管理,把机载交流电源分配给电源转换组件的控制装置。 注:控制器具有与航空器客舱系统信息交互功能和保护功能。 3.7 电源转换组件 power conversion module 使控制器输出的机载交流电转换为110 V/60 Hz或220 V/50 Hz工频交流电和5 V直流电的装置。 注:电源转换
9、组件具有自动稳压和保护功能。 3.8 电源输出插座 outlet 为便携式电子设备提供交流电源和直流电源的输出接口。 3.9 漏电保护 current leakage protection 当控制器或电源转换组件的输出电流与回路电流之间的差值大于设备漏电保护电流值时, 自动切断电源。 3.10 总谐波失真度 total harmonic distortion 交流电压或电流波形除基波分量外各次谐波平方和的二次根值与基波有效值的百分比, 见公式 (1) 。 %1001n22kXXTHDk. (1) 式中: THD 总谐波失真度; MH/T 90092017 3 Xk 电压或电流第k次谐波的有效值
10、; X1 电压或电流基波的有效值。 3.11 畸变 distortion 在交流系统中,交流波形除基波分量之外的方均根值。在直流系统中,直流波形中交流分量的方均根值。 3.12 畸变系数 distortion factor 畸变与基波的有效值之比。畸变系数通常用百分数表示,见公式(2)。 1212)(XXXdfrms. (2) 式中: df 畸变系数; Xrms 电压或电流波形全部成分的有效值; X1 电压或电流基波的有效值。 3.13 电气负载分析 electrical load analysis 用于证实飞机的电源系统能够安全提供新增负载正常使用时所需的电源容量, 分析过程中应考虑新增设备
11、可能产生的最大负载。 4 缩略语 APU:辅助动力装置(Auxiliary Power Unit) CU:控制器(Control Unit) ELA:电气负载分析(Electrical Load Analysis) EMC:电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility) EMI:电磁干扰(Electro Magnetic Interference) GND:接地(Ground) PCM:电源转换组件(Power Conversion Module) MSL:平均海拔(Mean Sea Level) OU:电源输出插座(Outlet) PED:便携式电子设备(Porta
12、ble Electronic Device) THD:总谐波失真度(Total Harmonic Distortion) 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 环境要求 MH/T 90092017 4 5.1.1.1 工作温度 CU和PCM应满足下列温度条件: 正常运行工作温度:-15 55 ; 短时工作温度:-40 71 ; 地面保存温度:-55 85 。 注:短时是指工作时间不大于30 min。 5.1.1.2 工作高度 CU和PCM应安装在增压区域。按照6.3.2进行工作高度试验,正常运行的座舱高度最大值应不低于4 600 m(15 000 ft)MSL。 5.1.1.3 温度变化
13、 按照6.3.3进行温度变化试验。试验后,CU和PCM应能正常工作。 5.1.1.4 湿热 按照6.3.4进行湿热试验。试验后,CU和PCM应能正常工作。 5.1.2 绝缘特性 5.1.2.1 绝缘电阻 按照6.4.1进行绝缘电阻试验,CU和PCM绝缘电阻应不小于1 M。 按照6.4.1进行绝缘电阻试验,OU绝缘电阻应不小于5 M,OU内交流与直流之间的绝缘电阻应不小于5 M。 5.1.2.2 绝缘强度 按照6.4.2进行绝缘强度试验,CU、PCM和OU不应出现电弧或绝缘击穿现象。 5.1.3 机械强度 5.1.3.1 工作冲击 按照6.5.1进行工作冲击试验。试验后,CU和PCM应能正常工作
14、。 5.1.3.2 坠撞安全 按照6.5.2进行坠撞安全试验。 试验后, CU和PCM的壳体允许弯曲和变形, 安装连接件不应出现损坏,且设备应能正常工作。 5.1.3.3 振动 按照6.5.3进行振动试验,CU和PCM应能正常工作。 5.1.4 电磁兼容 5.1.4.1 磁影响 对于预安装于驾驶舱内的CU和PCM,磁罗盘偏离度等于1时,CU或PCM与磁罗盘之间的距离应不大于0.3 m。 MH/T 90092017 5 对于预安装于客舱内的CU和PCM,磁罗盘偏离度等于1时,CU或PCM与磁罗盘之间的距离应在1 m3 m范围内。 5.1.4.2 电压尖峰 按照6.6.2进行电压尖峰试验,CU和P
15、CM应能正常工作。 5.1.4.3 音频传导敏感性 按照6.6.3进行音频传导敏感性试验,CU和PCM应能正常工作。 5.1.4.4 感应信号敏感性 按照6.6.4进行感应信号敏感性试验,CU和PCM应能正常工作。 5.1.4.5 射频敏感性(辐射和传导) 按照6.6.5进行射频敏感性(辐射和传导)试验,CU和PCM应能正常工作。 5.1.4.6 射频能量发射(辐射和传导) 按照6.6.6进行射频能量发射(辐射和传导)试验,CU和PCM应能正常工作。 5.1.4.7 静电放电 按照6.6.7进行静电放电试验,CU和PCM的性能应不产生永久性下降。 5.1.5 电源输入 按照6.7.1进行电源特
16、性对设备的影响试验,CU和PCM应能正常工作。 按照6.7.2进行设备对电源的影响试验,CU和PCM应符合RTCA DO-160G中16.7的规定。 5.1.6 软件 程序编写和测试应符合RTCA DO-178B的规定,并能够实现在翼软件升级。 5.1.7 自检功能 CU和PCM应具有上电自检和在线循环故障监控功能。 5.1.8 保护功能 5.1.8.1 过载保护 CU和PCM所有输出通道应具有单独的过载保护功能。CU和PCM交流输出电流大于额定电流值的150%时,应切断输出电源。 5.1.8.2 短路保护 CU和PCM所有输出通道应具有单独的短路保护功能。CU和PCM交流输出电流大于额定电流
17、值的200%时,应通过硬保护器件切断输出电源。 5.1.8.3 过热保护 MH/T 90092017 6 CU和PCM壳体内的温度大于85 时,应切断输出电源,且CU和PCM不应发生损坏。CU和PCM宜采用自然冷却方式散热。 5.1.8.4 漏电保护 CU和PCM所有输出通道应具有单独的漏电保护装置,实时监控CU和PCM输出电源与地之间的漏电流。 CU输出端的漏电流大于设备设定的漏电保护电流值时,漏电保护装置应在30 ms内切断输出电源,且CU不应发生损坏。 PCM输出端的漏电流大于6 mA时,漏电保护装置应在20 ms内切断输出电源,且PCM不应发生损坏。 5.1.9 阻燃性 PCM指示灯电
18、缆护线网和OU壳体材料在垂直燃烧时,移除火源后,应在15 s内自熄,且烧焦长度应不大于203 mm(8 inch),燃烧滴落物在跌落后继续焰燃的时间应不大于5 s。 PCM指示灯电缆和OU电缆在60燃烧时,移除火源后,应在30 s内自熄,且烧焦长度应不大于76 mm(3 inch),燃烧滴落物在跌落后继续焰燃的时间应不大于3 s。 5.1.10 可靠性 按照GJB/Z 299C计算,CU和PCM平均故障间隔时间应不小于20 000 h。 5.2 CU 技术要求 5.2.1 主接通/断开功能 CU应具有人工远程接通/断开所有通道输出的功能。 5.2.2 单通道接通/断开功能 CU每个交流通道应具
19、有独立接通/断开通道输出的功能。 5.2.3 关断接口 CU应具有可设置为自动复位关断类型和锁定关断类型的逻辑接口。 在客舱失压、 放下襟缝翼或其他需要断开PED的机载供电系统时,CU应关断所有通道输出。 5.2.4 功率管理 CU应具有循环检测各个通道输出功率的功能。 在下列条件下, CU应向PCM发送相应的工作模式信号: CU 输出功率小于 CU 单通道限制功率时,CU 向 PCM 发送“输出可用”工作模式信号; CU 输出功率大于 CU 单通道限制功率时,CU 向 PCM 发送“输出限制”工作模式信号; 在客舱失压、放下襟缝翼或其他需要断开 PED 的机载供电系统时,CU 向 PCM 发
20、送“输出禁用”工作模式信号。 注:CU单通道限制功率是指CU单通道额定功率减去150 VA。 5.2.5 指示功能 CU应设有特定颜色或以一定频率闪烁的指示灯,用于实现下列指示功能: 输入电源状态指示; 每个通道输出电源状态指示:包括“输出正常”和“无输出”状态; 自检状态指示:包括“通过”和“故障”状态; MH/T 90092017 7 每个通道漏电保护状态指示。 5.2.6 通信功能 CU应具有与航空器娱乐系统进行通信的功能。 5.3 PCM 技术要求 5.3.1 功率因数 PCM应具有功率因数校正功能。在输入为额定电压,输出额定功率情况下,输入功率因数应不小于0.968。 5.3.2 效
21、率 PCM效率应不小于90%。 5.3.3 输出功率限制 正常工作时,PCM应具有下列输出功率限制功能: 限制输出总功率(包括交流和直流)不大于 250 VA; 因新增设备造成输出功率大于 250 VA 时,限制新增设备的使用; 因在用设备功率变化造成输出功率大于 250 VA 时,限制最大功率设备的使用; 限制单通道交流输出功率不大于 150 VA,超出 150 VA 时,自动关断输出; 限制单通道直流输出电流不大于 2.2 A,超出 2.2 A 时,自动关断输出。 需要更高输出功率时,应符合相关适航规定。 5.3.4 交流稳态输出特性 PCM应具有下列交流稳态输出特性: 输出电压为 110
22、 V11 V 或 220 V22 V; 频率为 60 Hz3 Hz 或 50 Hz3 Hz。 5.3.5 过压保护 PCM所有交流输出通道应具有单独的过压保护功能: PCM(额定输出电压为 110 V/60 Hz)输出电压大于 121 V 时,在 1 s 内切断输出电源; PCM(额定输出电压为 220 V/50 Hz)输出电压大于 242 V 时,在 1 s 内切断输出电源。 5.3.6 欠压保护 PCM所有交流输出通道应具有单独的欠压保护功能: PCM(额定输出电压为 110 V/60 Hz)输出电压小于 99 V 时,在 1 s 内切断输出电源; PCM(额定输出电压为 220 V/50
23、 Hz)输出电压小于 198 V 时,在 1 s 内切断输出电源。 5.3.7 过频保护 PCM所有交流输出通道应具有单独的过频保护功能: PCM(额定输出频率为 60 Hz)输出频率大于 66 Hz 时,切断输出电源; PCM(额定输出频率为 50 Hz)输出频率大于 55 Hz 时,切断输出电源。 5.3.8 欠频保护 MH/T 90092017 8 PCM的所有交流输出通道应具有单独的欠频保护功能: PCM(额定输出频率为 60 Hz)输出频率小于 54 Hz 时,切断输出电源; PCM(额定输出频率为 50 Hz)输出频率小于 45 Hz 时,切断输出电源。 5.3.9 交流输出电压波
24、形 PCM交流输出电压波形应为正弦波。在额定电阻负载条件下,总谐波失真度(THD)应不大于3%或畸变系数应不大于0.04。 5.3.10 直流稳态输出特性 PCM应具有下列直流稳态输出特性: 输出电压为 5 V0.25 V; 纹波电压不大于 200 mV。 5.3.11 负载平衡 PCM之间宜采用图1中电气连接方式,以保证三相负载平衡。按照6.11.12进行负载平衡试验,CU任意两相间输出电流差值应不大于0.2 A。 图1 PCM 电气负载平衡连接 5.3.12 工作模式 PCM接收5.2.4中CU发送的三种功率管理信号后,应分别处于下列工作模式: “输出可用”工作模式:所有交流输出通道和直流
25、输出通道的输出功率应符合 5.3.3 要求; “输出限制”工作模式:保持当前交流输出通道和直流输出通道的输出功率,限制新增设备使用; “输出禁用”工作模式:所有交流输出通道和直流输出通道无输出。 5.3.13 指示功能 PCM应具有使用状态指示功能,便于机组观察。宜采用绿色指示灯显示PCM的下列工作状态: 无显示:PCM 关闭或 PCM 接通且 OU 未接 PED 设备; 常亮:PCM 接通,OU 连接的 PED 设备处于工作状态; 采用适当方式显示 PCM 上电自检和故障状态。 5.4 OU 技术要求 MH/T 90092017 9 5.4.1 通用要求 OU交流输出插座的额定值、接地措施、
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