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[摘要] 本文主要列举某型机发电机控制盒一起典型故障，通过对该产品过压保护电路的原理进行分析，研究过压保护故障机理，提出解决该问题方法，为其它类似故障提供了借鉴。
[关键词] 过压保护 延时 故障分析
某型机发电机控制盒与发电机配套使用，为飞机直流电源系统提直流电压，供机上直流用电设备使用。发电机控制盒具有电压调节、过压保护及复位、压差接通、反流保护及紧急跳闸、过压自检等功能。发电机控制盒作为飞机的核心元件，对飞行安全至关重要，因此，必须要保证该设备处于良好的工作状态。本文以发电机控制盒发生的典型故障为例，研究分析了该起故障的主要原因，从对产品原理分析到整个故障排除工作的介绍，为发电机控制盒的修理及排故提供指导作用。
一、故障现象
某型机发电机控制盒在试验台上进行过压延时时间试验时，偶发出现50V延时时间短（低于0.2s）故障。
二、原理分析
1、工作原理
过压保护电路原理图如图1所示，由R201、RP200、R202组成的分压电路输出加于积分比较器N200的反相输入端，V200提供一个基准电压，当发电机电压因某种原因超出调定电压时，其分压电路输出电压大于V200提供的基准电压，则积分比较器的输出端电压下降，从而使N201的输出电位升高，触发V205可控硅，磁保持继电器Y1-Y2线圈通电动作，切断激磁回路及发电机输出。该过压保护电路有反延时特性。
过压保护还有另一个控制电路，触发该电路核心元器件由V112、V113二极管和V206三极管组成。进行过压保护试验，若误将电源电压调整的过高（超过工艺要求允许最大值），电压会经过V112二极管，将V113稳压二级管击穿，使V206三极管基极有电位，导致V206导通，触发V205可控硅，磁保持继电器Y1-Y2线圈通电动作，切断激磁回路及发电机输出。该过压保护电路瞬间触发，无延时特性。
在正常发电情况下，为了检查保护电路是否正常，按压发电机控制盒顶部的S开关使R200和R201并联，积分比较电路输出电位降低，从而切断激磁回路及发电机输出。发电机控制盒过压保护后，若要重新工作应将发电机开关扳至“复位”位置。
在飞行时遇到发动机着火或馈线短路时，接通“电源跳闸”开关，可切断发电机激磁和供电电路。电源电压使V206导通，KL的Y1-Y2线圈通电，使电源系统跳闸。若要重新使发电机建压供电，也需先复位。
2、产品构造
发电机控制盒由底座组件、印刷电路板组件Ⅰ、印刷电路板组件Ⅱ、印刷电路板组件Ⅲ、散热板组件、外罩组件等组成。
发电机控制盒底座组件上装有功率三极管、磁保持继电器、插头座等，并和功率管及续流二极管的散热板组件相连接，组成发电机控制盒的主体框架。三块印刷电路板组件上布置小体积的元件，其中印刷电路板组件Ⅰ主要布置了调压及过压保护电路的元件，印刷电路板组件Ⅱ主要布置了反流保护、压差接通及接触器控制等电路电路的元器件，印刷电路板组件Ⅲ用于印制电路板组件与底座的电交联。发电机控制盒的顶部设有过压保护自检按钮和电压调节电位器的孔，供试验和调节用，与其它设备的电连接通过安装在端部的插头座来完成。
三、故障分析
针对以上故障信息进行分析，诱发该故障的可能原因主要有两个。可能原因一：由积分比较器N200、N201构成的过压保护电路出现异常情况，使磁保持继电器提前动作，造成50V延时时间短。可能原因二：由V112、V113二极管和V206三极管构成的过压保护电路异常投入工作，使磁保持继电器提前动作，造成50V延时时间短。
四、故障排除
从故障排除难易程度进行分析，先对可能原因二进行验证，将V112从电路中断开，进行过压延时时间检查，发现故障仍偶发出现，当时便依据经验判断与该条过压保护电路无关系。
对可能原因一进行验证，首先对RP200可调电阻器进行调整，故障仍复现，对积分电路C200电容器进行更换，故障仍复现，V200稳压二极管为运放比较器提供了一个基准电压，若V200在高压下出现异常情况，将会导致延时时间异常，但50V情况下延时时间在0.25s，时间太短，无法测量V200的稳压值，对其进行更换验证，经多次通电确认故障消失，判断故障排除。
在后期进行通电检查时，发现故障再次偶发复现，因此接下来首先要做的工作，是能将偶发故障尽可能多的将其复现并最终定位。经多次试验发现，当进行31.8V过压保护点检查后（延时时间在12s左右），直接进行50V延时时间检查，故障必定复现。抓住该规律后对于接下来的故障可能性分析判断以及故障是否已排除验证工作做好铺垫。
在进行上述试验的同时，并验证了在进行31.8V过压保护点检查后，直接进行45V延时时间检查，故障不复现，判读该故障为某个或某些器件无法承受50V电源电压导致的故障，经分析验证，发现前期在进行可能原因二验证时存在漏洞，将V112从电路中断开只是断开了V206三极管的基极，并没有将过压保护电路彻底断开，因此试验并没有做全。
将V208二极管从电路中断开，即将V206三极管的发射极断开，该条过压保护电路彻底断开，经过上述故障验证方法进行验证，故障消失，确定了故障发生的电路，对V206三极管进行更换，后续进多次试验验证，过压延时时间稳定，故障排除。
五、故障结论
由于V206三极管性能下降，基极在无电压情况下，集电极和发射极偶发出现误导通情况，导致该起故障的发生。
六、启示及建议
1、对于偶发故障的排除，应尽可能找到出现故障的规律，以便尽可能多的捕捉到故障现象，进行测量，对故障进行定位，从而将故障排除。
2、在進行故障排除过程中，通过断开部分电路进行验证故障，应分析透原理，不可在原理未分析透的情况下断开部分电路，可能对故障判断造成影响，且易发生次生故障。
[参考文献]
[1] 《某型飞机电气设备》
作者简介：
迟福海，工程师，从事飞机特设专业技术工作。
[关键词] 过压保护 延时 故障分析
某型机发电机控制盒与发电机配套使用，为飞机直流电源系统提直流电压，供机上直流用电设备使用。发电机控制盒具有电压调节、过压保护及复位、压差接通、反流保护及紧急跳闸、过压自检等功能。发电机控制盒作为飞机的核心元件，对飞行安全至关重要，因此，必须要保证该设备处于良好的工作状态。本文以发电机控制盒发生的典型故障为例，研究分析了该起故障的主要原因，从对产品原理分析到整个故障排除工作的介绍，为发电机控制盒的修理及排故提供指导作用。
一、故障现象
某型机发电机控制盒在试验台上进行过压延时时间试验时，偶发出现50V延时时间短（低于0.2s）故障。
二、原理分析
1、工作原理
过压保护电路原理图如图1所示，由R201、RP200、R202组成的分压电路输出加于积分比较器N200的反相输入端，V200提供一个基准电压，当发电机电压因某种原因超出调定电压时，其分压电路输出电压大于V200提供的基准电压，则积分比较器的输出端电压下降，从而使N201的输出电位升高，触发V205可控硅，磁保持继电器Y1-Y2线圈通电动作，切断激磁回路及发电机输出。该过压保护电路有反延时特性。
过压保护还有另一个控制电路，触发该电路核心元器件由V112、V113二极管和V206三极管组成。进行过压保护试验，若误将电源电压调整的过高（超过工艺要求允许最大值），电压会经过V112二极管，将V113稳压二级管击穿，使V206三极管基极有电位，导致V206导通，触发V205可控硅，磁保持继电器Y1-Y2线圈通电动作，切断激磁回路及发电机输出。该过压保护电路瞬间触发，无延时特性。
在正常发电情况下，为了检查保护电路是否正常，按压发电机控制盒顶部的S开关使R200和R201并联，积分比较电路输出电位降低，从而切断激磁回路及发电机输出。发电机控制盒过压保护后，若要重新工作应将发电机开关扳至“复位”位置。
在飞行时遇到发动机着火或馈线短路时，接通“电源跳闸”开关，可切断发电机激磁和供电电路。电源电压使V206导通，KL的Y1-Y2线圈通电，使电源系统跳闸。若要重新使发电机建压供电，也需先复位。
2、产品构造
发电机控制盒由底座组件、印刷电路板组件Ⅰ、印刷电路板组件Ⅱ、印刷电路板组件Ⅲ、散热板组件、外罩组件等组成。
发电机控制盒底座组件上装有功率三极管、磁保持继电器、插头座等，并和功率管及续流二极管的散热板组件相连接，组成发电机控制盒的主体框架。三块印刷电路板组件上布置小体积的元件，其中印刷电路板组件Ⅰ主要布置了调压及过压保护电路的元件，印刷电路板组件Ⅱ主要布置了反流保护、压差接通及接触器控制等电路电路的元器件，印刷电路板组件Ⅲ用于印制电路板组件与底座的电交联。发电机控制盒的顶部设有过压保护自检按钮和电压调节电位器的孔，供试验和调节用，与其它设备的电连接通过安装在端部的插头座来完成。
三、故障分析
针对以上故障信息进行分析，诱发该故障的可能原因主要有两个。可能原因一：由积分比较器N200、N201构成的过压保护电路出现异常情况，使磁保持继电器提前动作，造成50V延时时间短。可能原因二：由V112、V113二极管和V206三极管构成的过压保护电路异常投入工作，使磁保持继电器提前动作，造成50V延时时间短。
四、故障排除
从故障排除难易程度进行分析，先对可能原因二进行验证，将V112从电路中断开，进行过压延时时间检查，发现故障仍偶发出现，当时便依据经验判断与该条过压保护电路无关系。
对可能原因一进行验证，首先对RP200可调电阻器进行调整，故障仍复现，对积分电路C200电容器进行更换，故障仍复现，V200稳压二极管为运放比较器提供了一个基准电压，若V200在高压下出现异常情况，将会导致延时时间异常，但50V情况下延时时间在0.25s，时间太短，无法测量V200的稳压值，对其进行更换验证，经多次通电确认故障消失，判断故障排除。
在后期进行通电检查时，发现故障再次偶发复现，因此接下来首先要做的工作，是能将偶发故障尽可能多的将其复现并最终定位。经多次试验发现，当进行31.8V过压保护点检查后（延时时间在12s左右），直接进行50V延时时间检查，故障必定复现。抓住该规律后对于接下来的故障可能性分析判断以及故障是否已排除验证工作做好铺垫。
在进行上述试验的同时，并验证了在进行31.8V过压保护点检查后，直接进行45V延时时间检查，故障不复现，判读该故障为某个或某些器件无法承受50V电源电压导致的故障，经分析验证，发现前期在进行可能原因二验证时存在漏洞，将V112从电路中断开只是断开了V206三极管的基极，并没有将过压保护电路彻底断开，因此试验并没有做全。
将V208二极管从电路中断开，即将V206三极管的发射极断开，该条过压保护电路彻底断开，经过上述故障验证方法进行验证，故障消失，确定了故障发生的电路，对V206三极管进行更换，后续进多次试验验证，过压延时时间稳定，故障排除。
五、故障结论
由于V206三极管性能下降，基极在无电压情况下，集电极和发射极偶发出现误导通情况，导致该起故障的发生。
六、启示及建议
1、对于偶发故障的排除，应尽可能找到出现故障的规律，以便尽可能多的捕捉到故障现象，进行测量，对故障进行定位，从而将故障排除。
2、在進行故障排除过程中，通过断开部分电路进行验证故障，应分析透原理，不可在原理未分析透的情况下断开部分电路，可能对故障判断造成影响，且易发生次生故障。
[参考文献]
[1] 《某型飞机电气设备》
作者简介：
迟福海，工程师，从事飞机特设专业技术工作。