军用飞机的MIL-STD-704标准电源测试方案

  MIL-STD-704，即美军标704，是由美国国防部核准的针对飞机电气系统、外部电源以及机载用电设备的电源特性的接口标准，以保证各电气设备之间的兼容性。该标准不仅在美国国内的军机上得到全面采纳，还在全世界内被广泛引用或作为重要参考。

  美军标704作为一个接口标准，一方面定义了飞机电气系统的供电输出的容许界限，另一方面则要求机载用电设备在接受该容许界限内的供电时都应达到相应的设计指标。针对前者的测试方案会要求使用万用表、示波器、功率分析仪等测量仪器去对机载设备的供电端做测量以确保其在界限之内；而针对后者的测试方案则要求使用一台功能强大的功率源来模拟各种所需的供电情况，并可能会要求配套的测量设备来记录待测物的工作状况。

  阿美特克程控电源作为程控电源领域的世界领导品牌，在几十年前就已推出相应的针对机载用电设备的测试解决方案，并持续推出更新更好的产品和方案来覆盖该标准及其更新进版，同样得到了美国以及全球相关客户的广泛认可。

  飞机上都会提供多种不一样的供电，包括直流和交流，机载用电设备要依据相应的要求来从中选择其供电输入。

  在早期的MIL-STD-704A版本中，飞机供电仅定义了三相115V/400Hz交流和28V直流两种类别，再加上对于小于500VA的用电设备允许使用的单相115V/400Hz交流，总共有三种类别。从B版本开始增加了270V直流供电的类别。而到了最新的F版本，进一步新增了单相115V/360-800Hz变频、三相115V/360-800Hz变频以及专门针对美国常规市售商业电器的单相115V/60Hz等三种交流供电类别，因此总共有七种类别。当然，并不是每一架飞机都提供对应标准版本的所有供电类别，用电设备的厂商会考虑相应飞机的推荐供电等情况来确定其设备的供电类别。

  需要指出，704的新版本标准的发布并不代表旧版本的自动失效，这完全要看飞机是采纳了哪个版本的标准，那么相应的用电设备同样应遵循该标准版本。因此在阿美特克程控电源提供的测试方案中，从A到F每一个版本的测试项目都得到了保留，用户要根据自己的需要来选择相应的版本。

  在MIL-STD-704中相应电源接口的参数得到了明确定义，而对于用电设备是不是满足这些参数的要求，即能否在这些参数下都达到设计指标，相应的验证方法则可能会由于人类对于标准的不同理解而存在一定的差异。因此MIL-STD-704F版本中还进一步引用了MIL-HDBK-704 1至8明确定义了具体的测试方法作为指导。需要说明，MIL-HDBK-704 1至8是作为一个指导性的手册，并不具有强制性的效力。该手册不单单是针对MIL-STD-704 F版本，还同时覆盖了A至E的历史版本。阿美特克程控电源提供的测试方案就是遵照该手册的规定来设计的。

  在MIL-HDBK-704的1至8中，飞机供电的7种类别各自的缩写分别为SAC（单相115V/400Hz）、TAC（三相115V/400Hz）、SVF（单相115V变频）、TVF（三相115V变频）、SXF（单相115V/60Hz）、HDC（270V直流）和LDC（28V直流）。用户都能够根据待测设备的供电需求在软件中选择对应的类别。

  飞机供电系统的工作状态则被分为正常、转换、非正常、紧急、电启动、电力失效等六种状态，每一种状态中再有相应细分的测试条目，机载用电设备应当定义在每种供电状态下的性能指标。

  交流供电的测试项目，以TAC即三相115V/400Hz供电类别为例，对应正常状态需要完成10个测试条目，编号为101至110；转换状态是1个测试条目，编号为201；非正常状态需要完成3个测试条目，编号为301至303；紧急状态是1个测试条目，编号为401；电启动状态主要是推进器或者辅助电源设备启动时可能有较高的电力需求而导致电压的较动，这主要对于直流供电有较大影响，对交流供电一般不做测试；电力失效状态需要完成3个测试条目，编号为601至603。

  对于每一个测试条目，MIL-HDBK-704中都定义了详细的测试条件，例如对于109正常电压瞬变这一项，手册中进一步分解为过压瞬变（从115V分别跳变为140V、160V和180V并维持不同时间长度）、欠压瞬变（从115V分别跳变为90V和80V并维持不同时间长度）、过欠压结合瞬变（从115V跳变为80V再跳变为180V并分别维持一段时间）、重复性正常电压瞬变（每0.5秒重复输出从115V跌至90V再缓升至140V后回到115V的变化）等四种状况，包含了相当多的测试场景。阿美特克程控电源提供的测试解决方案中已经将这些测试场景都内嵌在程序中，无需用户再自行编程，直接鼠标操作就可以实现完整的测试过程。

  编号为106的电压畸变频谱的测试条目比较特殊，需要额外的设备配合程控电源才能轻松实现。在MIL-STD-704中定义了从10Hz到50KHz的畸变频谱，而在MIL-HDBK-704中则是定义了50Hz、100Hz、500Hz、1KHz、2KHz、3KHz、5KHz和10KHz等8个频点处的对应畸变电压要求，要求测试设备输出的畸变电压从第一个频点开始连续逐一遍历所有这些频点，并注意在此过程中不得超出畸变频谱的限值要求。常规程控电源的控制器并不提供此种控制功能，因此一般的做法是按照MIL-HDBK-704中推荐的方法使用外配的信号源生成所需的畸变电压并耦合至交流源的常规稳态输出上。

  直流供电的测试项目，以LDC即28V直流供电为例，对应正常状态需要完成5个测试条目，编号为101至105；转换状态是1个测试条目，编号为201；非正常状态需要完成2个测试条目，编号为301和302；紧急状态是1个测试条目，编号为401；电启动状态是1个测试条目，编号为501；电力失效状态需要完成2个测试条目，编号为601和602。

  与交流供电类别的测试条目类似，MIL-HDBK-704同样定义了详细的测试条件。需要着重指出，虽然此供电类别是直流，但是其中相当多的测试条目都要求达到较快的电压变化斜率，例如105正常电压瞬变中要求从稳态电压到暂态电压的变化必须在1ms以内实现，201供电中断中更是要求电压从稳态到0V以及从0V恢复至稳态的变化必须在0.25毫秒以内实现，常规的直流电源是无法达到这样快的变化斜率的。因此，阿美特克程控电源提供的方案是使用交直流两用电源，设置其工作于直流模式下，从而满足测试的所需。

  编号为103（电压畸变频谱）和104（电压畸变系数）这两个测试条目会需要额外的设备配合程控电源才能轻松实现，原因与交流106项目的情况类似，所需的额外设备也与交流106项目类似。

  由以上描述可知，为满足美军标704的测试所需，首先硬件上我们应该一台功能强大的交直流两用电源，然后需辅以配套的控制系统软件。阿美特克旗下加州仪器品牌的多个电源产品，如MX,CSW,AST等系列新产品，覆盖了从几百VA到几十KVA乃至更高的功率等级，都提供对应的功能。

  相应的软件界面布局清晰，易于试用，不仅支持依次顺序执行，还提供单步执行、部分循环运行等功能，并允许用户自行对测试参数做必要的修改，功能强大。

  阿美特克程控电源基于其电源产品固有的优越性能，针对性地提供美军标704的配套测试解决方案，测试工作变得精确而简单，能够在一定程度上帮助用户非常大地节省自行开发测试程序的时间和资源，使其能够专注于改进提高其自身产品，提升工作效率。

  同时值得一提的是，在美军标704之外，阿美特克程控电源还提供针对RTCA/DO160，Airbus A350，AMD24，Boeing 787B3-0187等标准中电源特性的相关测试解决方案，为客户提供更多便利。