综显、发参显偶发黑屏故障分析

敖文翔，余荣良，吴灵伟

（中国直升机设计研究所，景德镇，333001）

0 引言

2017年9月，云南驼峰用户在MTC首次会议上反映某型直升机在执行完电气设备盒接线更改服务通告后仍存在拔出地面电源时ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显黑屏现象。经咨询客户支援部，发现除云南驼峰外，该型直升机其他用户在也存在类似现象。

通过查找近些年关于飞机综显、发参显黑屏故障的相关文献，发现相关文献较少。文献[1]根据任务管理系统（MMS）工作原理将黑屏故障定位在三个方面，然后进行逐一分析排除，首先通过耗时三天的故障现象观察排除任务管理计算机中图形产生模块(GGM)故障；然后通过串换显示器排除综显产品质量因素；最后通过对综显供电电路进行原理分析，判断右卸载汇流条电路故障，对电路进行排查后发现卸载开关阻值跳变，更换开关后故障消失；文献[2]综显黑屏故障的原因是接触器失效；文献[3]综显黑屏故障的原因是接触器损坏；文献[4]故障原因跟文献[1]类似，最终故障定位在供电电路的问题。

而通过对本次故障机进行排查，并未发现ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显硬件存在质量问题，也未发现供电电路中元器件和线路通断存在问题。根据故障现象，只有在拔出地面电源时才会出现黑屏故障，考虑到DO160E[5]中电子元器件抗50ms电源中断时间的要求，建立故障树进行原理分析。

1 系统原理

针对拔出地面电源时ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显黑屏现象，考虑到DO160E中电子元器件抗50ms电源中断时间的要求，故障原因包括：

（1）供电电路系统设计存在问题，电源中断时间超过50ms，不满足DO160E要求；

（2）电源中断时间不超过50ms，但ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显无法抗住50ms断电，不满足DO160E要求。

根据理论分析建立故障树，如图1所示。

通过故障树分析，ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显黑屏现象有两个底事件，分别为“B1：电源中断时间超过50ms，不满足DO160E要求”和“B2：综显、发参显无法抗住50ms电源中断时间，不满足DO160E要求”。

图1 综显、发参显黑屏现象故障树

2 故障分析

■2.1 电源中断时间测试

2019年8月23日，在吕蒙机场对某架科研样机电源中断时间进行测试，测试设备为示波器。试验在开车状态下快速拔出地面电源5次，结果如下：

5次测试均未出现黑屏现象，电压波形基本一致，如图2所示。拔出地面电源时，电源转换时间约8ms，电压最低掉到23.2V左右，已实现不间断供电。

图2 电压波形图

2019年9月18日，在吕蒙机场对和利通航某架机电源中断时间进行测试，测试设备为电气参数综合测试系统，试验在未开车状态下拔出地面电源7次，模拟了各种拔出情况，结果如下：

第1次～第2次测试数据无效，第3次～第7次测试均未出现黑屏现象，电压波形基本一致，如图3所示。拔出地面电源时，电源转换时间为19.58ms，电压最低掉到18.65V，已实现不间断供电。

图3 电压波形图

2019年9月20日，在吕蒙机场对和利通航某架机电源中断时间进行测试，测试设备为电气参数综合测试系统，试验在未开车状态下拔出地面电源13次，开车状态下拔出地面电源3次，模拟了各种拔出情况，结果如下：

第7次和第9次地面测试，拔出地面电源时刻意摇晃，右综显和发参显黑屏，左综显工作正常，两次电压波形基本一致，如图4所示。

图4 电压波形图

分析波形可知，由于拔出地面电源时刻意摇晃，机上实际共转电3次，分别为：

（1）地面电源转至机载电源供电，波形放大后基本与图3一致，已实现不间断供电；

（2）机载电源转至地面电源供电，波形放大后如图5。电源转换时间为26.37ms，电压低于18V的时间约14ms，电压最低掉到5.53V，右综显和发参显未能抗住本次电源转换，黑屏重启；

（3）地面电源转至机载电源供电，波形放大后基本与图3一致，已实现不间断供电。

图5 电压波形图

第1次开车测试，拔出地面电源时刻意摇晃，左综显、右综显和发参显均黑屏，电压波形如图6。电源转换时间为35.28ms，电压低于18V的时间约22ms，电压最低掉到5.77V，左综显、右综显和发参显均未能抗住本次电源转换，黑屏重启。

图6 电压波形图

本日其余13次测试均未出现黑屏现象，电压波形基本与图3一致。

通过3日，共计28次电源中断时间测试，发现无论是否出现黑屏现象，电源中断时间均未超过50ms，因此故障树“B1：电源中断时间超过50ms，不满足DO160E要求”可以排除。

■2.2 综显、发参显50ms电源中断时间测试

根据综显和发参显手册相关描述，综显和发参显均满足DO160E中第16章电源输入相关要求，如图7所示。

图7 综显和发参显手册相关描述

2019年10月8日，将和利通航某架机左综显、右综显和发参显送至301所环境与可靠性试验研究中心进行第三方测试，其中50ms瞬时电源中断测试输入电压波形如图8所示。

图8 50ms瞬时电源中断测试输入电压波形

测试结果如下：左综显、右综显和发参显在50ms瞬时电源中断期间均黑屏重启，重启后可以正常工作。

测试结果表明，左综显、右综显和发参显均不满足DO160E第16章电源输入中的直流瞬时电源中断要求。因此故障树“B2：综显、发参显无法抗住50ms电源中断时间，不满足DO160E要求”无法排除。

3 解决措施

针对ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显无法抗住50ms电源中断时间，拔出地面电源时黑屏的问题，可通过改进ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显内部相关电路进行纠正。

此项措施需将综显和发参显返给供应商，要求供应商对其内部相关电路进行升级，使其满足DO160E标准中电源中断相关要求。

4 结论

拔出地面电源时综显、发参显黑屏现象是由于ICDS-8A型综显和ICDS-6A型发参显自身未能满足DO160E第16章电源输入中的直流瞬时电源中断要求（相关章节号：16.6.1.3），导致拔出地面电源时综显、发参显偶尔有黑屏现象。