一种具有雷电防护功能的快取记录器制造技术

本实用新型专利技术属于航空电子技术，涉及一种具有雷电防护功能的快取记录器。所述具有雷电防护功能的快取记录器包括防雷接口(1)，数据管理模块(2)和电源模块(3)。所述数据管理模块(2)通过伪并行总线接口与数据卡连接，并与防雷接口(1)连接，电源模块(3)为数据管理模块供电，所述防雷接口(1)经信号线和电源线分别与机上设备和机上电源连接，且电源线设置有电源线防雷(101)，信号线上设置有信号线防雷(102)。本实用新型专利技术快取记录器具有雷电防护功能，在发生雷电间接效应时，能够避免电路板上相应电子元器件由于经受高压而损害，且在具有雷电防护功能的同时，还能保证信号线的正常传输性能。

A cache recorder with lightning protection function

The utility model belongs to the avionics technology, relating to a quick access recorder with lightning protection function. The quick access recorder with lightning protection function comprises a lightning protection interface (1), a data management module (2) and a power supply module (3). The data management module (2) through the pseudo parallel bus interface card and data connection, and lightning protection interface (1) connected to the power module (3) for the data management module of power supply, the lightning protection interface (1) through the signal line and the power line respectively and machine equipment and machine power supply and power supply connection. Equipped with power line lightning protection (101), the signal line is provided with a signal line lightning protection (102). The utility model cache recorder with lightning protection function, in the event of lightning indirect effect, can avoid the circuit board of electronic components and the corresponding damage due to high pressure, and have a lightning protection function at the same time, but also ensure the normal performance of signal transmission line.

【技术实现步骤摘要】
一种具有雷电防护功能的快取记录器
本技术属于航空电子技术，涉及一种具有雷电防护功能的快取记录器。
技术介绍
飞行参数快取记录器，用于记录飞行数据，其能通过快速更换产品中的存储介质，快捷方便的获取飞行数据，缩短飞机维护时间，在飞机的日常维护中得到广泛使用。飞机飞行时，常有雷击发生，雷电间接效应会对设备壳体及电缆端口产生感应电压，尤其在线缆及引线端口危险性最大，可烧毁电子元器件，使电子设备不能工作。中国民航局要求，适航机载设备需满足RTCADO-160G第22章《雷电感应瞬态敏感性》试验要求。然而现有技术快取记录器对雷电敏感性不高，无法满足RTCADO-160G中的雷电感应瞬态敏感性试验要求。
技术实现思路
技术目的：提供一种能够有效降低雷击风险，满足雷电感应瞬态敏感性试验要求的快取记录器。技术方案：一种具有雷电防护功能的快取记录器，其包括防雷接口1，数据管理模块2和电源模块3，所述数据管理模块2通过伪并行总线接口与数据卡连接，并与防雷接口1连接，电源模块3为数据管理模块供电，所述防雷接口1经信号线和电源线分别与机上设备和机上电源连接，且电源线设置有电源线防雷101，信号线上设置有信号线防雷102。所述电源线防雷101选用的防雷器件为双向TVS管，+28VDC连接双向TVS管V1的一端，CGND连接双向TVS管V1的另一端；CGND连接双向TVS管V2的一端，PGND连接双向TVS管V2的另一端；+28VDC连接双向TVS管V3的一端，PGND连接双向TVS管V3的另一端。信号线防雷102由相互串接的两级防护电路组成，其中，气体放电管与限流电阻串接组成了一级防护电路，对雷电间接效应产生的感应脉冲电压进行第一级保护，二级防护电路是ESD保护电路，对差分信号进行双向残压吸收。一级防护电路中的气体放电管选用陶瓷气体放电管。气体放电管V5的1脚连接输入差分信号T+，与限流电阻R3串接后连接输出差分信号TX+；气体放电管V5的2脚连接CGND；气体放电管V5的3脚连接输入差分信号T-，与限流电阻R4串接后连接输出差分信号TX-；气体放电管V6的1脚连接输入差分信号R+，与限流电阻R5串接后连接输出差分信号RX+；气体放电管V6的2脚连接CGND；气体放电管V6的3脚连接输入差分信号R-，与限流电阻R6串接后连接输出差分信号RX-。ESD保护电路是由小功率的TVS管串接二极管组成的瞬态电压泄放集成IC电路，其1脚和8脚连接差分信号TX+，2脚和7脚连接差分信号TX-，3脚和6脚连接差分信号RX+，4脚和5脚连接差分信号RX-。数据管理模块2包括微处理器201、分别与微处理器201连接的有以太网收发器202、总线接口控制203和HDLC接口204，所述总线接口控制203通过伪并行总线接口与数据卡连接，完成将接收到的数据写入数据卡；以太网收发器202连接1个以太网隔离变压器206之后连接1路以太网总线；HDLC接口204与微处理器201连接，用于将接收到的1路HDLC总线送往微处理器201进行数据整理。电源模块3包括顺次连接的电源输入保护电路301和DC/DC变换电路302，所述电源输入保护电路301外接机上电源，实现输入保护功能；DC/DC变换电路302将外部输入的+28VDC电源转换为+3.3VDC及+1.5VDC输出给数据管理模块2。有益效果：本技术快取记录器具有雷电防护功能，在发生雷电间接效应时，为避免电路板上相应电子元器件由于经受高压而损害，在连接到航空连接器上的电源线及信号线上都增加了防雷设计，通过防雷接口1将浪涌能量导入参考地，将线路上的电压箝位到安全范围内以保护后端电路免受损害，避免机载设备随飞机在空中飞行中遇到的雷电电气，造成产品失效的问题，使得产品能够在雷电天气的情况下可正常稳定地工作。本技术在具有雷电防护功能的同时，还能保证信号线的正常传输性能。信号线防雷102具有很小的寄生电容，大小不超过7pF，不会影响信号线传输性能，可以保证原有的传输距离和传输速度。本技术具有1路HDLC总线接口，能够与飞行数据采集器交联，完成数据记录。本技术具有1路高速以太网接口，能够与地面设备进行快速通讯。附图说明图1是本技术具有雷电防护功能的快取记录器的原理框图。图2是本技术的电源线防雷原理图。图3是信号线防雷原理图。图4是本技术的数据管理模块原理框图。图5是本技术的电源模块原理框图。其中，1-防雷接口，2-数据管理模块，3-电源模块，101-电源线防雷，102-信号线防雷，201-微处理器，202-以太网收发器、203-总线接口控制，204-HDLC接口，205-以太网隔离变压器，301-电源输入保护电路，302-DC/DC变换电路。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细描述。如图1所示，一种具有雷电防护功能的快取记录器由防雷接口1，数据管理模块2和电源模块3组成。所述防雷接口1包括电源线防雷101和信号线防雷102，连接有HDLC总线、以太网总线和+28VDC电源。所述数据管理模块2通过伪并行总线接口与数据卡连接，将接收到的数据写入数据卡。所述电源模块3输出数据管理模块2所需的+3.3VDC及+1.5VDC电源。所述的防雷接口1包括电源线防雷101和信号线防雷102。如图2所示，所述电源线防雷101选用的防雷器件为双向TVS管，型号为SMDJ36CA。+28VDC连接双向TVS管V1的一端，CGND连接双向TVS管V1的另一端；CGND连接双向TVS管V2的一端，PGND连接双向TVS管V2的另一端；+28VDC连接双向TVS管V3的一端，PGND连接双向TVS管V3的另一端。该器件将雷电间接效应产生的几百伏特高压箝位到58V，可保护电源线上的相关器件，免遭雷电损害。所述信号线防雷102采用两级防护的模式，以减小其寄生电容，保证信号线的正常传输性能。如图3所示，所述的信号线防雷102由相互串接的两级防护电路组成。气体放电管与限流电阻串接组成了一级防护电路。其中，气体放电管V5的1脚连接输入差分信号T+，与限流电阻R3串接后连接输出差分信号TX+；气体放电管V5的2脚连接CGND；气体放电管V5的3脚连接输入差分信号T-，与限流电阻R4串接后连接输出差分信号TX-；气体放电管V6的1脚连接输入差分信号R+，与限流电阻R5串接后连接输出差分信号RX+；气体放电管V6的2脚连接CGND；气体放电管V6的3脚连接输入差分信号R-，与限流电阻R6串接后连接输出差分信号RX-。二级防护电路是ESD保护电路。其中，ESD保护电路是由小功率的TVS管串接二极管组成的瞬态电压泄放集成IC电路。其1脚和8脚连接差分信号TX+，2脚和7脚连接差分信号TX-，3脚和6脚连接差分信号RX+，4脚和5脚连接差分信号RX-。气体放电管与限流电阻串接组成了一级防护电路，对雷电间接效应产生的感应脉冲电压进行第一级保护。一级防护电路中的气体放电管选用3RM090M-8陶瓷气体放电管，该器件将雷电间接效应产生的感应脉冲电压箝位到400V。二级防护电路是由小功率的TVS管串接二极管组成的瞬态电压泄放集成IC电路，可对差分信号进行双向残压吸收。二级防护电路选用UFS08A2.8L04ESD保护电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，包括防雷接口(1)，数据管理模块(2)和电源模块(3)，所述数据管理模块(2)通过伪并行总线接口与数据卡连接，并与防雷接口(1)连接，电源模块(3)为数据管理模块供电，所述防雷接口(1)经信号线和电源线分别与机上设备和机上电源连接，且电源线设置有电源线防雷(101)，信号线上设置有信号线防雷(102)。

【技术特征摘要】
1.一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，包括防雷接口(1)，数据管理模块(2)和电源模块(3)，所述数据管理模块(2)通过伪并行总线接口与数据卡连接，并与防雷接口(1)连接，电源模块(3)为数据管理模块供电，所述防雷接口(1)经信号线和电源线分别与机上设备和机上电源连接，且电源线设置有电源线防雷(101)，信号线上设置有信号线防雷(102)。2.根据权利要求1所述的一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，所述电源线防雷(101)选用的防雷器件为双向TVS管，+28VDC连接双向TVS管V1的一端，CGND连接双向TVS管V1的另一端；CGND连接双向TVS管V2的一端，PGND连接双向TVS管V2的另一端；+28VDC连接双向TVS管V3的一端，PGND连接双向TVS管V3的另一端。3.根据权利要求1所述的一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，信号线防雷(102)由相互串接的两级防护电路组成，其中，气体放电管与限流电阻串接组成了一级防护电路，对雷电间接效应产生的感应脉冲电压进行第一级保护，二级防护电路是ESD保护电路，对差分信号进行双向残压吸收。4.根据权利要求3所述的一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，一级防护电路中的气体放电管选用陶瓷气体放电管。5.根据权利要求3所述的一种具有雷电防护功能的快取记录器，其特征在于，气体放电管V5的1脚连接输入差分信号T+，与限流电阻R3串接后连接输出差分信号TX+；气体放电管V5的2脚连接CGND；气体放电管V5的3脚连接输入差分信号T-，与限流电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭欣，马宝华，文建国，
申请(专利权)人：陕西千山航空电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61