噴氣客機遭受雷擊是常見現(xiàn)象，大約每1000飛行小時就會發(fā)生一次。DO-160G標準《機載設備的環(huán)境條件和試驗程序》是航空電子硬件的環(huán)境測試標準。許多飛機制造商將DO-160G第22節(jié)“雷擊感應瞬態(tài)敏感性”指定為關鍵系統(tǒng)(如導航、雷達、通信、發(fā)動機控制、熱和空氣控制等)的要求。飛機機身、機翼和機尾飛行控制系統(tǒng)、翼尖、尾翼頂端、發(fā)動機艙和起落架是最有可能被雷電擊中的區(qū)域。

1 魯棒的通信端口

現(xiàn)代航空器采用電傳操縱系統(tǒng)進行飛行控制。電傳操縱意味著飛控計算機輸入或飛行員手動輸入以電氣方式傳輸?shù)娇刂骑w控執(zhí)行器的伺服電機。這些飛控系統(tǒng)的通信接口可以在RS-485物理層上實現(xiàn)。飛機發(fā)動機管理控制的通信接口也可以利用RS-485物理層實現(xiàn)。飛機發(fā)動機上安裝的全權數(shù)字式發(fā)動機控制(FADEC)系統(tǒng)負責監(jiān)控溫度、壓力、燃油流量及其他參數(shù)。

本文介紹了ADI公司用于軍事及航空航天(MILA)電子設備的魯棒RS-485收發(fā)器。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收發(fā)器，具有增強的魯棒性，適用于傳感器、飛控執(zhí)行器和發(fā)動機控制，在MILA航空電子等惡劣應用環(huán)境中工作時可減少系統(tǒng)故障。

圖1 商業(yè)飛機上易受雷擊的位置和系統(tǒng)組件之間的通信接口

2 環(huán)境要求

2.1 雷電的間接影響

DO-160G第22節(jié)防雷標準模擬了直接雷擊浪涌通過飛機機身產(chǎn)生的磁場在航空電子設備中引起的瞬態(tài)電壓和電流。

表1顯示了對于波形3和波形4/波形1，商業(yè)飛機通常需要DO-160G第22節(jié)的1級到4級防雷保護。飛機設備劃分為三類區(qū)域，每類區(qū)域都有相關的電磁兼容性(EMC)環(huán)境。最惡劣的EMC環(huán)境位于A類和B類區(qū)域，這是飛機中無環(huán)境控制的區(qū)域。

飛控電子設備位于A類和B類區(qū)域。這些區(qū)域的EMC環(huán)境惡劣，要求達到DO-160G第22節(jié)防雷級別3或級別4。

2.2 MILA環(huán)境的可靠性

ADI公司提供豐富的增強產(chǎn)品(EP)系列以支持軍事、航空航天和防務應用。ADM2795E-EP是一款3 V到5.5 V RS-485收發(fā)器，具有增強的魯棒性，適用于傳感器、飛控執(zhí)行器和發(fā)動機控制，在MILA航空電子等惡劣應用環(huán)境中工作時可減少系統(tǒng)故障。ADM2795E-EP具有如下重要特性：

? 支持防務和航空航天應用(AQEC標準認證);

? 工作溫度范圍：-55℃至+125℃;

? 引線框：為減輕錫須問題，ADM2795E-EP采用鎳/鈀/金(NiPdAu)引線框表面處理;

? 生產(chǎn)：通過單處理流程基線制造的增強產(chǎn)品。

表1 DO-160G第22節(jié)針對商業(yè)飛機的典型防雷要求

3 具有增強DO-160G EMC魯棒性的RS-485