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

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。

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。

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，因此也是首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。

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。 

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。

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。

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。