一种消除防滑刹车控制装置高温故障的方法，在不改变壳体材料的条件下，提高防滑刹车控制装置的散热能力，使防滑刹车控制装置的壳体在70℃高温环境条件下和工作状态下，表面温度低于100℃。在不改变现有高温元器件125℃额定温度的条件下，采取散热措施，使这些元器件在低于100℃的条件下工作。改进比重新设计的费用低，达到节能降耗的作用。本发明专利技术确定选用铝材料制造壳体，将壳体上加工有散热槽，并加大防滑刹车控制装置安装面与飞机之间的安装高度，提高了壳体和防滑刹车控制装置安装面的散热能力，消除了在环境温度70℃下长时间使用过程中的高温故障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及民用运输类飞机电子产品的高温故障分析领域，具体是一种消除防滑刹车控制装置高温故障的方法。
技术介绍
国内外电子元器件高温普遍为125℃，在环境温度达到70℃，由于电子产品工作产生的热量，实测其有超过125℃的情况，这时会发生高温故障。为了消除电子产品在高温条件下的故障，需要进行提高散热能力的设计改进。防滑刹车控制装置是飞机防滑刹车系统中的附件，由飞机供电，接收机轮速度传感器的电信号，进行防滑刹车过程中的刹车压力控制，能够完成正常着落防滑刹车，起飞线刹车，轮间保护，接地保护控制，以及起落架收上后的机轮止转刹车功能。国外现状：针对电子产品的高温故障采取了热设计方法，具体包括下列方面：1)选用耐高温元器件提高电子产品的高温性能。2)将电子产品的壳体设计为通风形式，并且在壳体里面安装风扇，将电子产品工作过程中产生的热量散发出去。3)当电子产品设计为封闭壳体时，在飞机上加装风扇散热，降低电子产品工作过程中的温度。4)采用导热率高的壳体材料，通过壳体散热降低电子产品的温度。限制元器件热设计的因素：高温元器件昂贵，受经济因素限制，需要权衡研制经费确定是否选取高温器件。限制电子产品热设计因素：受重量限制，有时不能安装风扇；为了防尘，不能采用通风孔；导热率高材料的昂贵。国内现状：采用热设计补偿元器件高温性能低的方法，具体包括下列方面：1)采用高质量等级的元器件，分为七专元器件，七专指：专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡；还有GJB体系规定的元器件，GJB元器件体系标准有：a)GJB33A-97半导体分立器件总规范；b)GJB597A-96半导体集成电路总规范；c)GJB63B-2001有可靠性指标的固体电解质钽电容器；d)GJB65B-99有可靠性指标的电磁继电器总规范，等等。2)根据热对流原理，将电子产品的壳体设计为通风形式，在壳体上加工通风孔，并且在壳体里面安装风扇，将电子产品工作过程中产生的热量散发出去。3)当电子产品设计为封闭壳体时，在飞机上加装风扇散热，降低防滑刹车控制装置工作过程中的温度。4)采用导热率高的壳体材料，通过壳体散热降低电子产品的温度。现有技术存在的缺陷综上所述，国内外现有技术存在下列缺陷：1)选用耐高温元器件费用太高；2)国产防滑刹车控制装置目前均为封闭壳体，无法采用带通风孔的壳体；3)导热性能好的材料贵，不现实；4)安装散热风扇会增加重量，民航对产品的重量有限制。
技术实现思路
为克服现有技术在电子产品热设计中存在的选择高温元器件费用太高、通风壳体不适用于防滑刹车控制装置、导热性能好的壳体材料费用太高、加装散热风扇带来重量大的缺陷，本专利技术提出了一种消除防滑刹车控制装置高温故障的方法。本专利技术的具体步骤是：步骤1，确定壳体、控制板、记录板的温度。所测试的壳体包括该壳体的两侧面板，分别是第一侧面板、第二侧面板、插头安装面板、后面板和上面板。所测试的控制板包括高温信号处理器、高温存储器、高温四路八位D/A转换器、高温三极管、高温陶瓷电容、高温可编程逻辑电路。所测试的记录板包括高温微控制器芯片、高温16位定点信号处理器、高温存储器、高温集成器件、高温可编程逻辑电路、高温总线收发器。步骤2，改进防滑刹车控制装置的壳体：将防滑刹车控制装置的壳体设计为散热壳体。所述散热壳体是在防滑刹车控制装置的壳体除下面板以外的各面板的外表面加工有多条散热槽。该散热槽的宽度为3mm、长度为230mm、深度为12mm。相邻的散热槽之间槽壁形成了散热片；散热片的厚度为2mm。步骤3，确定防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间的间隙：通过测试确定在振动条件下防滑刹车控制装置能够正常工作的安装间隙。振动测试验证确定的防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间间隙的具体过程是：Ⅰ将三套防滑刹车控制装置安装在振动台动圈上面的平板振动夹具上；三套防滑刹车控制装置与平板振动夹具的间隙为15mm。Ⅱ启动振动台进行测试，按照HB5830.5.E级随机振动谱型，连续进行16h的振动试验，并且振动试验所施加的加速度谱密度W1＝0.4g2/Hz。Ⅲ测试结果：在16h的测试过程中，三套防滑刹车控制装置均未出现故障，按照本专利技术步骤3第二步确定的测试结束条件，测试结束。所述确定散热效果好的防滑刹车控制装置在飞机上的安装间隙的具体过程是：将防滑刹车控制装置放在70℃高温箱内并通电工作，在防滑刹车控制装置的四个安装螺钉部位下面放四组钢垫片，每组钢垫片的初始厚度为5mm。四组钢垫片的下是温度试验箱的底板。在高温微控制器芯片、高温16位定点信号处理器、高温存储器、高温集成器件、高温可编程逻辑电路、各面板上各粘贴1个热电偶，热电偶的另一端与温湿度巡检仪相连。在每一个安装间隙尺寸上温度保持时间50min，然后从温湿度巡检仪读取温度数据。下一次测试时通过钢垫片将各组垫片的高度增加1mm。测试进行到所述各高温器件和各面板的温度均低于100℃为止。步骤4，验证改进后的散热效果第一步，确定测试方案：Ⅰ确定达到高温改进效果的判据：在环境温度为70℃和防滑刹车控制装置工作状态下，壳体的温度、所有元器件的温度均应低于100℃；保证额定环境高温为125℃的元器件都能够正常工作。Ⅱ确定测试方法：采用温度传感器测试改进后的防滑刹车控制装置壳体5个外表面和12个高温元器件的温度。所采用的温度传感器为热电偶。具体是，在所述防滑刹车控制装置壳体除下面板以外的各面板的外表面上分别粘贴4个热电偶；在12个高温元器件上各粘贴一个热电偶；用温湿度巡检仪读取每个热电偶的温度数值，取算术平均值作为该表面的温度。Ⅲ测试结束的条件：当任意一个壳体的外表面、任意一个高温元器件的温度高于100℃时，均应继续进行相应的设计改进，直至壳体的所有外表面、该防滑刹车控制装置的所有高温元器件的温度均低于100℃时，改进和测试的工作结束。第二步，具体测试过程：Ⅰ准备工作：将防滑刹车控制装置放在70℃的高温箱中，在4个安装螺钉部位分别放置高度为15mm的钢垫片。Ⅱ使防滑刹车控制装置处于工作状态；Ⅲ高温箱气温70℃保持50min，然后通过温湿度巡检仪读取这各测试点的温度。测试结果中，若防滑刹车控制装置高温器件的温度均低于100℃，并且防滑刹车控制装置壳体上各表面的温度亦均低于100℃，达到了降低温度的目的，针对防滑刹车控制装置高温故障的改进结束。反之重复步骤2和步骤3重新进行改进并验证改进后的散热效果，直至防滑刹车控制装置高温器件的温度和防滑刹车控制装置壳体上5个表面的温度均低于100℃。至此，防滑刹车控制装置的高温改进和验证过程结束。本专利技术在不改变壳体材料的条件下，提高防滑刹车控制装置的散热能力，使防滑刹车控制装置的壳体在70℃高温环境条件下和工作状态下，表面温度低于100℃。在不改变现有高温元器件125℃额定温度的条件下，采取散热措施，使这些元器件在低于100℃的条件下工作。改进比重新设计的费用低，达到节能降耗的作用。本专利技术技术方案的核心在于：1)确定选用铝材料制造壳体，针对壳体进行散热设计，提高壳体的散热能力；2)加大防滑刹车控制装置安装面与飞机之间的安装高度，提高防滑刹车控制装置安装面的散热能力。3)在线路板大小不变的条件下，改进发热元器件在线路板上的布局，使发热元器件之间具有通风间隙。本专利技术取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消除防滑刹车控制装置高温故障的方法，其特征在于，具体步骤是：步骤1，确定壳体、控制板、记录板的温度：步骤2，改进防滑刹车控制装置的壳体：将防滑刹车控制装置的壳体设计为散热壳体；步骤3，确定防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间的间隙：通过测试确定在振动条件下防滑刹车控制装置能够正常工作的安装间隙；第三步，振动测试验证确定的防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间的间隙：具体过程是：Ⅰ将三套防滑刹车控制装置安装在振动台动圈上面的平板振动夹具上；三套防滑刹车控制装置与平板振动夹具的间隙为15mm；Ⅱ启动振动台进行测试，按照HB5830.5.E级随机振动谱型，连续进行16h的振动试验，并且振动试验所施加的加速度谱密度W1＝0.4g2/Hz；Ⅲ测试结果：在16h的测试过程中，三套防滑刹车控制装置均未出现故障，按照本专利技术步骤3第二步确定的测试结束条件，测试结束；步骤4，验证改进后的散热效果第一步，确定测试方案：Ⅰ确定达到高温改进效果的判据：在环境温度为70℃和防滑刹车控制装置工作状态下，壳体的温度、所有元器件的温度均应低于100℃；保证额定环境高温为125℃的元器件都能够正常工作；Ⅱ确定测试方法：采用温度传感器测试改进后的防滑刹车控制装置壳体5个外表面和12个高温元器件的温度；所采用的温度传感器为热电偶；具体是，在所述防滑刹车控制装置壳体除下面板以外的各面板的外表面上分别粘贴4个热电偶；在12个高温元器件上各粘贴一个热电偶；用温湿度巡检仪读取每个热电偶的温度数值，取算术平均值作为该表面的温度；Ⅲ测试结束的条件：当任意一个壳体的外表面、任意一个高温元器件的温度高于100℃时，均应继续进行相应的设计改进，直至壳体的所有外表面、该防滑刹车控制装置的所有高温元器件的温度均低于100℃时，改进和测试的工作结束；第二步，具体测试过程：Ⅰ准备工作：将防滑刹车控制装置放在70℃的高温箱中，在4个安装螺钉部位分别放置高度为15mm的钢垫片；Ⅱ使防滑刹车控制装置处于工作状态；Ⅲ高温箱气温70℃保持50min，然后通过温湿度巡检仪读取这各测试点的温度；测试结果中，若防滑刹车控制装置高温器件的温度均低于100℃，并且防滑刹车控制装置壳体上各表面的温度亦均低于100℃，达到了降低温度的目的，针对防滑刹车控制装置高温故障的改进结束；反之重复步骤2和步骤3重新进行改进并验证改进后的散热效果，直至防滑刹车控制装置高温器件的温度和防滑刹车控制装置壳体上5个表面的温度均低于100℃；至此，防滑刹车控制装置的高温改进和验证过程结束。...
【技术特征摘要】
1.一种消除防滑刹车控制装置高温故障的方法，其特征在于，具体步骤是：步骤1，确定壳体、控制板、记录板的温度：步骤2，改进防滑刹车控制装置的壳体：将防滑刹车控制装置的壳体设计为散热壳体；步骤3，确定防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间的间隙：通过测试确定在振动条件下防滑刹车控制装置能够正常工作的安装间隙；第三步，振动测试验证确定的防滑刹车控制装置与所在飞机安装面之间的间隙：具体过程是：Ⅰ将三套防滑刹车控制装置安装在振动台动圈上面的平板振动夹具上；三套防滑刹车控制装置与平板振动夹具的间隙为15mm；Ⅱ启动振动台进行测试，按照HB5830.5.E级随机振动谱型，连续进行16h的振动试验，并且振动试验所施加的加速度谱密度W1＝0.4g2/Hz；Ⅲ测试结果：在16h的测试过程中，三套防滑刹车控制装置均未出现故障，按照本发明步骤3第二步确定的测试结束条件，测试结束；步骤4，验证改进后的散热效果第一步，确定测试方案：Ⅰ确定达到高温改进效果的判据：在环境温度为70℃和防滑刹车控制装置工作状态下，壳体的温度、所有元器件的温度均应低于100℃；保证额定环境高温为125℃的元器件都能够正常工作；Ⅱ确定测试方法：采用温度传感器测试改进后的防滑刹车控制装置壳体5个外表面和12个高温元器件的温度；所采用的温度传感器为热电偶；具体是，在所述防滑刹车控制装置壳体除下面板以外的各面板的外表面上分别粘贴4个热电偶；在12个高温元器件上各粘贴一个热电偶；用温湿度巡检仪读取每个热电偶的温度数值，取算术平均值作为该表面的温度；Ⅲ测试结束的条件：当任意一个壳体的外表面、任意一个高温元器件的温度高于100℃时，均应继续进行相应的设计改进，直至壳体的所有外表面、该防滑刹车控制装置的所有高温元器件的温度均低于100℃时，改进和测试的工作结束；第二步，具体测试过程：Ⅰ准备工作：将防滑刹车控制装置放在70℃的高温箱中，在4个安装螺钉部位分别放置高度为15mm的钢垫片；Ⅱ使防滑刹车控制装置处于工作状态；Ⅲ高温箱气温70℃保持50min，然后通过温湿度巡检仪读取这各测试点的温度；测试...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔建军，乔子骅，陈志军，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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