QJ 3170-2003 太阳电池阵模拟器通用规范.pdf

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1、QJ中华人民共和国航天行业标准FL 4960 QJ 31702003太阳电池阵模拟器通用规范 General specification for solar array simulator 20030925发布 20031201实施国防科学技术工业委员会发布 QJ 31702003 I前言 本规范由中国航天科技集团公司提出。 本规范由中国航天标准化研究所归口。 本规范起草单位：中国航天科技集团公司五院五一部。 本规范主要起草人：韩波、陈小霓、李雨庆。 QJ 31702003 1太阳电池阵模拟器通用规范 1 范围 本规范规定了太阳电池阵模拟器的要求、质量保证规定和交货准备。 本规范适用于太阳电池

2、阵模拟器（以下简称模拟器）的设计、制造、试验和验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GB 191 包装储运图示标志 GB/T 2423.3 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方法 GJB 150.3 军用设备环境试验方法 高温试验 GJB 152A 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量 GJB 1410 卫星电测接口要求 GJB/Z

3、35 元器件降额准则 QJ 165A 航天电子电气产品安装通用技术要求 QJ 548 电子产品零件制造和机械装配通用技术要求 QJ/T 815.1 产品公路运输模拟试验方法 QJ 908A 电子产品老炼试验方法 QJ 1474 电子设备热设计规范 IEEE 4881 数字接口可设计可编程的仪器 3 要求 3.1 总则 模拟器应符合本规范和相应详细规范规定的所有要求。本规范的要求与详细规范不一致时，应以详细规范为准。 3.2 外观质量 模拟器的外表面应无机械性损伤和锈蚀。 3.3 设计和制造 3.3.1 设计应采用成熟技术。在应用新技术、新元器件和新材料时，应进行充分的论证和试验验证。设计中应进

4、行可靠性、维修性和电磁兼容性设计。 3.3.2 模拟器的结构应利于散热，其热设计应符合QJ 1474的要求。 3.3.3 模拟器中所用的主要原材料应在规定的选用目录中选用，加工前应严格进行复验，合格后方可使用。 3.3.4 模拟器中所用的电子元器件及零、部件应在规定的选用目录中选用。 3.3.5 模拟器中所用的电子元器件的使用参数应符合GJB/Z 35降额准则，装机前按有关规定进行筛选。 QJ 31702003 23.3.6 零、部件应优先采用标准件和通用件，非标准零、部件应满足互换性要求。 3.3.7 模拟器的零件制造和机械装配应符合QJ 548的要求，电气安装应符合QJ 165及详细规范的

5、要求。 3.3.8 模拟器的制造过程应处于受控状态，以保证工艺稳定和质量的一致性。 3.3.9 模拟器应按QJ 908和详细规范的规定全部进行老炼筛选试验。 3.4 功能和性能 3.4.1 通道 模拟器的通道数目应符合详细规范要求。各通道间的隔离电阻应不小于10M。 3.4.2 绝缘电阻 模拟器各独立电路之间、各独立电路与机壳之间的绝缘电阻在正常大气条件下应不小于50M，在湿热条件下应不小于2M。 3.4.3 输出电压和调整率 模拟器各通道输出电压范围为0V120V，输出电压调整率应优于1%。 3.4.4 输出电流和调整率 模拟器输出电流为0A7A，各通道输出电流调整率应优于1%。 3.4.5

6、 功率 模拟器的最大输出功率一般为450W，各通道的输出功率应符合详细规范要求。 3.4.6 输出特性 模拟器电压、电流的输出特性应符合详细规范要求。 3.4.7 保护 模拟器应具备过流保护功能，并可设置过流保护值。 3.4.8 串、并联 模拟器各通道的输出特性应保持一致，并具备串、并联功能。 3.4.9 瞬态响应 模拟器输出瞬态响应应符合详细规范要求，瞬态恢复时间应不大于10s。 3.4.10 远端负载采样控制 模拟器应具备远端负载采样控制功能。 3.4.11 程控接口 模拟器应具备程控接口，并可程控设置输出电压和电流，其程控接口应符合IEEE 4881接口标准。 3.4.12 硬件紧急关机

7、 模拟器应具备硬件紧急关机功能。 3.4.13 软件 模拟器的所有性能和功能的操作应能通过软件编程实现。 3.5 接口 3.5.1 与卫星接口 模拟器与卫星间的接口关系应以接口数据文件或控制图的形式确定。 3.5.2 与地面电气支持设备接口 模拟器与卫星有线控制台的接口应符合GJB 1410的要求。 QJ 31702003 33.6 环境适应性 3.6.1 高温 模拟器在40的温度下，连续正常工作的时间应不小于48h。 3.6.2 恒定湿热 模拟器在恒定湿热条件下，连续正常工作的时间应不小于48h。 3.6.3 运输 装箱后的模拟器经三级公路中级路面、时速不小于30km/h的公路运输500km

8、后应能正常工作。 3.7 电磁兼容性 模拟器的电磁兼容性应符合详细规范的要求。 3.8 可靠性 模拟器的平均故障间隔时间应不小于10000h。 3.9 安全性 模拟器应按详细规范的规定进行安全性分析。 3.10 维修性 模拟器一般采用部件更换进行维修，其维修时间应不大于30min。 4 质量保证规定 4.1 检验分类 本规范规定的检验分类如下： a) 鉴定检验； b) 交收检验。 4.2 检验条件 4.2.1 除另有规定外，所有检验应在下列条件下进行： a) 温度：1535； b) 相对湿度：20%80%； c) 大气压力：检验场所大气压； d) 交流电源：（22022）V、（38038）V、

9、（501）Hz。 4.2.2 所有检验设备及仪器应有二级或二级以上计量部门签发的检定合格证，并在有效期内使用，其不确定度和量程应满足测试要求。 4.2.3 地面电气通用支持系统的性能应与详细规范要求相一致，其通道数目、电气性能应与各设备接口性能相匹配。所选的通用仪器的性能应与详细规范要求相一致。 4.2.4 检验时应提供按3.3.9筛选的试验报告。 4.3 鉴定检验 鉴定检验在产品设计定型时按表1规定进行，试验样品按详细规范规定的抽样方案随机抽取。检验中，若某一检验项目不合格，应分析原因，采取相应措施后重新提交检验，如全部项目合格，则认为鉴定检验通过，如仍不合格，由组织鉴定检验的有关单位协商解

10、决。 4.4 交收检验 每批生产的、经过老炼筛选试验后的全部模拟器均应按表1的规定进行交收检验。检验中若某项检验不合格，经返修后可重新进行检验，若仍不合格，可再次经返修后进行检验，但不合格的次数不能大QJ 31702003 4于3次，否则该台模拟器为不合格产品。 表1 序号 检 验 项 目 鉴定检验 交收检验 要求的章条号 检验方法的章条号 1 外观质量 3.2 4.5.1 2 通道 3.4.1 4.5.2 3 绝缘电阻 3.4.2 4.5.3 4 输出电压和调整率 3.4.3 4.5.4 5 输出电流和调整率 3.4.4 4.5.5 6 功率 3.4.5 4.5.6 7 输出特性 3.4.6

11、 4.5.7 8 保护 3.4.7 4.5.8 9 串、并联 3.4.8 4.5.9 10 瞬态响应 3.4.9 4.5.10 11 远端负载采样控制 3.4.10 4.5.11 12 程控接口 3.4.11 4.5.12 13 硬件紧急关机 3.4.12 4.5.13 14 软件 3.4.13 4.5.14 15 与卫星接口 3.5.1 4.5.15 16 与地面电气支持设备接口 3.5.2 4.5.16 17 高温 3.6.1 4.6.1 18 恒定湿热 3.6.2 4.6.2 19 运输 3.6.3 4.6.3 20 电磁兼容性 3.7 4.7 21 可靠性 3.8 4.8 22 安全性

12、 3.9 4.9 23 维修性 3.10 4.10 注： “”表示必做项目； “”表示不做项目。 4.5 检验方法 4.5.1 外观质量 用目测法进行外观检查。 4.5.2 通道 用计数法检查模拟器的通道数目。用与模拟器的输出电压相同的兆欧表检查各通道间的隔离电阻。 4.5.3 绝缘电阻 在模拟器回线端接地前用500V兆欧表测量输入端与机壳的绝缘电阻，用250V兆欧表测量其它的绝缘电阻。 4.5.4 输出电压和调整率 4.5.4.1 测试框图如图1所示。 QJ 31702003 5图1 4.5.4.2 将模拟器输出电压设置为额定值，可调交流电源设定为模拟器的额定输入电压值，标准负载设定为模拟器

13、的额定负载。 4.5.4.3 调节交流电源，使模拟器的输入电压值逐渐减少到规定的最低输入电压，再增至规定的最高输入电压。 4.5.4.4 调节标准负载，使模拟器输出电流达到最大输出电流值，再减少到最小输出电流值。 4.5.4.5 在上述4.5.4.3、4.5.4.4的过程中，在距离被测模拟器输出尽可能近的测量点上，用电压表测量其输出电压。以上步骤至少重复三次。 4.5.4.6 按公式（1）计算输出电压调整率。 %UUUJ0u100=（1） 式中： Ju被测模拟器输出电压调整率； U被测模拟器输出电压标称值，单位为伏特（V）； U0被测模拟器三次输出电压中的最大或最小值，单位为伏特（V）。 4.

14、5.5 输出电流和调整率 4.5.5.1 测试框图如图1所示。 4.5.5.2 将模拟器输出电压设置为额定值，可调交流电源设定为模拟器的额定输入电压值。 4.5.5.3 调节标准负载，使模拟器输出电流达到最大输出电流值，再减少到最小输出电流值。 4.5.5.4 在上述过程中，在距离被测模拟器输出尽可能近的测量点上，用电流表测量其输出电流。以上步骤至少重复三次。 4.5.5.5 按公式（2）计算输出电流调整率。 %IIIJ0i100=（2） 式中： Ji被测模拟器输出电流调整率； I 被测模拟器输出电流标称值，单位为安培（A）； I0被测模拟器三次输出电流中的最大或最小值，单位为安培（A）。 4

15、.5.6 功率 可调交流电源 太阳电池 阵模拟器 标准负载 电 压 表 电 流 表 QJ 31702003 6交流电源 太阳电池 阵模拟器 电子负载 电流探头及放大器数字存储示 波 器4.5.6.1 测试框图如图1所示。 4.5.6.2 将模拟器输出电压设置为额定值，可调交流电源设定为模拟器的额定输入电压值。 4.5.6.3 调节标准负载，测量模拟器输出电流达到最大时的值。 4.5.6.4 上述过程中，在距离被测模拟器输出尽可能近的测量点上，用电压表测量其输出电压。以上步骤至少重复三次。 4.5.6.5 计算模拟器各通道的平均输出功率。 4.5.7 输出特性 4.5.7.1 测试框图如图2所示

16、。 图2 4.5.7.2 将模拟器输出功率设定为额定值。 4.5.7.3 将示波器电压探头放于距被测太阳电池阵模拟器输出尽可能近的点上测量其输出电压，示波器电流探头放于距被测太阳电池阵模拟器输出尽可能近的地方测量其输出电流。 4.5.7.4 改变电子负载，使负载电流由最小值增加至最大值。 4.5.7.5 在示波器屏幕上测出电流/电压变化曲线。 4.5.7.6 改变输出电压值，重复上述4.5.7.4、4.5.7.5的步骤。 4.5.7.7 利用上述各种条件下的测量值绘制模拟器输出特性曲线。 4.5.8 保护 4.5.8.1 测试框图如图1所示。 4.5.8.2 将模拟器输出电压设置为额定值，可调

17、交流电源设定为模拟器的额定输入电压值。 4.5.8.3 调节标准负载，使模拟器输出电流超过最大输出电流值，确认模拟器处于保护状态后，测量其输出电流的保护值。 4.5.9 串、并联 将两台以上的模拟器串联后接电子负载，测量其总的输出电压和输出电流。 将两台以上的模拟器并联后接电子负载，测量其总的输出电压和输出电流。 4.5.10 瞬态响应 4.5.10.1 测试框图如图2所示。 4.5.10.2 将模拟器输出功率设定为额定值。 4.5.10.3 将示波器电压探头放于距被测太阳电池阵模拟器输出尽可能近的点上测量其输出电压，示波器电流探头放于距被测太阳电池阵模拟器输出尽可能近的地方测量其输出电流。

18、4.5.10.4 使电子负载处于交替变化状态，变化频率一般为100Hz，幅度等于额定输出电流。 QJ 31702003 74.5.10.5 在示波器屏幕上测出电流/电压的阶跃幅度和恢复时间。 4.5.11 远端负载采样控制 4.5.11.1 测试框图如图1所示。 4.5.11.2 将模拟器的输出功率和输出电压分别设定为额定值，可调交流电源设定为模拟器的额定输入电压值，标准负载设定为模拟器的额定负载。 4.5.11.3 在标准负载上串联一个规定的电阻，模拟长线电缆。 4.5.11.4 将模拟器设置为远端负载采样控制模式。 4.5.11.5 测量模拟器的输出电压和电流的调整率。 4.5.12 程控

19、接口 4.5.12.1 测试框图如图1所示。 4.5.12.2 按模拟器使用规范设置程控接口。 4.5.12.3 通过程控接口设置模拟器输出电压和输出电流。 4.5.12.4 检查程控接口的功能和性能。 4.5.13 硬件紧急关机 4.5.13.1 测试框图如图2所示。 4.5.13.2 将模拟器输出功率设定为额定值。 4.5.13.3 启动硬件紧急关机，记录输出电压、电流衰减至零的时间。 4.5.14 软件 对模拟器的控制软件进行实际操作，检验其控制功能的正确性。 4.5.15 与卫星接口 用多用表测量电接口的通断。检查接口数据文件或控制图。 4.5.16 与地面电气支持设备接口 用多用表测

20、量模拟器与有线控制台间的接口。 4.6 环境适应性 4.6.1 高温 按GJB 150.3规定的方法进行。 4.6.2 恒定湿热 按GB/T 2423.3规定的方法进行。 4.6.3 运输 按QJ/T 815.1规定的方法进行模拟运输或采用直接运输方式进行试验。 4.7 电磁兼容性 按GJB 152A规定的方法进行。 4.8 可靠性 采用可靠性评估的方法进行可靠性评估。 4.9 安全性 采用对模拟器的安全进行分析的方法进行。 4.10 维修性 对模拟器故障的检测、定位和更换所需时间进行评估。 QJ 31702003 85 交货准备 5.1 防护包装 模拟器的防护包装应符合详细规范的要求。 5.

21、2 装箱 包装箱内应用软质材料填充并放置适量干燥剂。箱内应有合格证和装箱清单。 5.3 运输和贮存 5.3.1 运输 包装合格的产品可经空运、铁路、或公路运输，在运输过程中应防止机械性损伤，避免雨雪淋湿。 5.3.2 贮存 模拟器应在正常大气条件下进行贮存。在贮存期内应定期对产品性能进行复测。 5.4 标志 模拟器包装箱上的标志应符合GB 191的规定。包装箱上应有箱号、内装产品代号、数量、箱体尺寸、总重量、装箱日期等。 模拟器上应醒目、清晰、牢固地标志以下内容： a) 产品代号和序号； b) 插座编号； c) 厂家标记； d) 生产日期。 QJ 31702003 9中华人民共和国航天行业标准 太阳电池阵模拟器通用规范QJ 31702003 * 中国航天标准化研究所出版 北京西城区月坛北小街2号 邮政编码：100830 北京航标印务中心印刷 中国航天标准化研究所发行 版权专有 不得翻印 * 2003年11月出版 定价：11.00元 QJ 31702003