[发明专利]航空电气产品雷电效应防护方法

说明书

技术领域

本发明涉及军用航空电气产品的雷电防护技术领域，具体为一种航空电气产品雷电效应防护方法。

背景技术

现代飞机广泛应用了新材料和新结构，如复合材料、钛合金、各类夹层结构等，它们较常规材料和结构的抗雷击能力要低得多，并且现代飞机上执行关键功能的传统机电控制及指示系统已逐渐被电子式飞行控制所代替，使飞机及航空用电气产品防雷电要求越来越高，过去的雷电防护技术已不适应现代飞机的研制要求，所以现代飞机的雷电防护技术对保证飞机安全显得更为重要，雷电防护设计已成为飞机设计的重要组成部分。

在现有同类技术中，多数没有采用雷电防护技术，部分采用带有雷电防护作用的接插件进行雷电防护，但因接插件空间有限，防护能力弱，高电流的泄放通路容量不足，不能满足现代飞机的防雷需求。

发明内容

现有技术存在的问题是：在以往的军用航空电气产品中多数没有采用雷电防护技术，部分采用带有雷电防护作用的接插件进行雷电防护，但因接插件空间有限，防护能力弱，高电流的泄放通路容量不足，不能满足现代飞机的防雷需求。随着飞机新材料和新结构的应用，雷电防护要求提高，现在的产品设计需满足系统的雷电防护要求。

本发明采用TVS瞬态抑制器件在各功能电路的入口吸收、泄放雷电能量，达到防雷目的，提高了防雷能力。电路设计时，电路拓扑简单，可根据防雷等级灵活选取相应的防雷器件，防雷能力强。

本发明的技术方案为：

所述一种航空电气产品雷电效应防护方法，其特征在于：在航空电气产品的信号接口前端并联瞬态抑制模块，所述瞬态抑制模块由瞬态抑制器和电容并联而成，瞬态抑制器一端接地；瞬态抑制器根据航空电气产品的信号参数进行选择，若航空电气产品的信号为单向导通信号，则选择单向导通瞬态抑制器，若航空电气产品的信号为双向导通信号，选择双向导通瞬态抑制器，瞬态抑制器开通电压大于信号电路的正常工作电压，箝位电压小于信号电路的安全电压。

有益效果

本发明是在航空电气产品功能电路的前端通过采用瞬态抑制器(TVS)构成雷电防护电路达到雷电防护作用。瞬态抑制器(TVS)并联在主电路上形成泄放通路，通过瞬态抑制器将能量传递到飞机结构上。本发明提供的设计具有相对独立的特性，在原产品中增加该雷电防护组件，不破坏原有功能电路的完整性，可保证原有电路的技术成熟度。

通过该方法设计的产品在雷电试验中已通过考核。同时，产品目前已通过地面联试、首飞安全试验，正处于试飞考核阶段。现阶段，产品工作正常、稳定，雷电防护设计未影响产品主电路正常工作。

附图说明

图1：适用于单向导通信号的瞬态抑制模块示意图；

图2：适用于双向导通信号的瞬态抑制模块示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

雷电带来的高电压及大电流通过产品的外部接口传输进入产品内部，对产品内部电路造成干扰及损害，根据雷电的效应影响分析，雷电防护通常采用屏蔽、接地、搭接等形式把需要保护的系统、设备部件和导线连接起来，将雷电干扰接地传输到飞机结构上，通过飞机的放电系统排出去。

分析产品的防雷需求，产品是通过金属机箱直接与飞机结构搭接，雷电对产品的影响是通过产品的外部接口传输进入产品内部，因此针对产品接口与连接电缆采取措施，达到防雷的目的。本发明就是在航空电气产品的信号接口前端并联瞬态抑制模块，形成泄放通路，通过瞬态抑制器将能量传递到飞机结构上。如图1和图2所示，瞬态抑制模块由瞬态抑制器和电容并联而成，瞬态抑制器一端接地。

在实际设计过程中，对产品的各个功能电路进行分析，将产品的输入/输出信号进行归类，对不同信号类型分别进行瞬态抑制器选取，用来抑制雷电带来的影响。

通过对电路分析主要有如下几类信号：直流信号(如+28V输入)；交流信号(如115V输入)等：