飛機外部照明系統的硬件電路的實(shí)現

飛機的外部照明信號標示著(zhù)飛機的位置和運動(dòng)方向，同時(shí)也是飛機與地面之間的聯(lián)絡(luò )信號。為了設計一種實(shí)用新型的飛機外部照明系統，以FX555芯片為核心，設計了飛機外部照明系統的硬件電路，利用saber軟件對該電路進(jìn)行了仿真實(shí)驗研究。仿真結果顯示，該電路能很好地實(shí)現外部照明系統的相應功能，同時(shí)也證明了該電路的正確性和實(shí)用性，對飛機外部照明系統設計具有一定的借鑒意義。

　　 引言

　　外部照明系統主要包括著(zhù)陸滑行照明和外部燈光信號，它是飛機在夜間或復雜氣象條件下飛行和準備時(shí)必不可少的條件之一。照明系統能否正常工作、能否實(shí)現其功能直接關(guān)系著(zhù)飛機的飛行安全，因此，設計一套安全、可靠、高效和實(shí)用的飛機外部照明系統電路就顯得非常重要，同時(shí)它還應滿(mǎn)足照明系統體積小、重量輕、低功耗等要求。本文以國產(chǎn)FX555芯片為核心，設計了飛機外部照明系統的硬件電路，利用功能強大的數?；旌宪浖aber對該電路進(jìn)行了模擬仿真，仿真結果顯示該電路能很好地實(shí)現飛機外部照明系統的功能，同時(shí)也證明了該電路的正確性和實(shí)用性，對今后飛機外部照明系統的研究與設計提供了借鑒經(jīng)驗。

　　1 外部照明系統的建模分析

　　外部照明系統共有4種工作狀態(tài)，分別為“亮”、“暗”、“閃”和“斷”?？刂葡到y4種狀態(tài)的繼電器在自動(dòng)控制電路中起到控制與隔離電路的作用，而繼電器通過(guò)低電壓、小電流來(lái)控制其自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在控制電路中，照明燈的“亮”和“斷”是通過(guò)持續通電或斷電來(lái)實(shí)現的，而照明燈的“暗”和“閃”是使用FX555時(shí)基集成電路來(lái)進(jìn)行控制實(shí)現的。

　　FX555芯片具有穩態(tài)工作模式和無(wú)穩態(tài)工作模式兩種，其中穩態(tài)工作模式即具有施密特觸發(fā)器和單穩態(tài)觸發(fā)器的功能，無(wú)穩態(tài)工作模式是指沒(méi)有固定的穩定狀態(tài)，FX555時(shí)基電路處于置位與復位反復交替的狀態(tài)，即輸出端交替輸出高電平和低電平，輸出波形近似為矩形波。由于矩形波的高次諧波十分豐富，所以無(wú)穩態(tài)工作模式又稱(chēng)為自激多諧振蕩器。無(wú)穩態(tài)工作模式的基本電路圖如圖1所示。

　　電路初次通電時(shí)，因電容C1兩端電壓不能突變，FX555的2腳為低電平，從表1所示的FX555時(shí)基電路的真值表可知，FX555時(shí)基電路置位，即3腳輸出高電平，內部放電晶體管截止，7腳被懸空，此時(shí)正電源VDD通過(guò)電阻R1，R2向電容C1充電，使C1兩端電壓不斷升高，約經(jīng)時(shí)間t1，C1兩端電壓即閾值端(6腳)電平升至2VDD/3，從表1可知，FX555時(shí)基電路翻轉復位，3腳輸出低電平，同時(shí)內部放電晶體管導通，7腳也為低電平，此時(shí)電容C1將通過(guò)R2向7腳放電，使C1兩端電壓(即FX555的觸發(fā)端2腳電平)不斷下降，約經(jīng)過(guò)時(shí)間t2，電壓降至VDD/3時(shí)，完成一個(gè)周期。FX555時(shí)基電路又翻轉復位，3腳又輸出高電平，7腳再次被懸空，正電源又通過(guò)R1，R2向C1充電，如此周而復始，電容C1不斷處于充電與放電狀態(tài)，電路引起振蕩，3腳將交替輸出高電平和低電平。

　　電容C1在充、放電過(guò)程中，其電壓在VDD/3～2VDD/3之間變化，因此FX555的3腳輸出高電平時(shí)間t1(即充電時(shí)間)為：

　　當R2>>R1時(shí)，D約為50%，此時(shí)輸出波形為理想對稱(chēng)方波。