导言
参阅文献[1]介绍了一种防雷规划技能，这种技能可以将瞬时雷击测验进程中元件饱尝的瞬时信号转换为元件的数据手册上标明的参阅瞬时信号。这样就能方便地挑选到适宜运用的元器材，避免规划进程中的重复实验进程。
别的，参阅文献[1]还介绍了用于确认耐受瞬时信号所要求的最小导线宽度的一种技能。本文将介绍一种免费的图形化用户界面（GUI），可用于完结参阅文献[1]中说到的一切核算并输出成果。然后咱们可以将这些成果与数据手册进行比较，从中选出适宜的元器材，终究快速规划出极具鲁棒性的防雷维护电路。
为了制作出更轻的飞行器，以便耗费更少的燃料，飞行器制作商现已开始运用碳组成资料替代铝材来制作机身。这种改动的副作用是增加了机身上遭到的雷击对飞行器上运用的电子设备（航空电子设备）的直接影响程度。更严峻的瞬时雷击信号要求航空电子设备的接口具有更高鲁棒性的瞬态维护功用。更强壮的维护功用一般要求运用更大的元器材。但飞行器制作商和航空电子设备供货商期望坚持现有设备的外形尺度不变。因而有必要细心规划附加的防雷电路，以便可以运用最小物理尺度的元件。
防雷电路中运用的元件的数据手册供给了根据参阅瞬时信号的额定值。这些瞬时信号与暴露在飞行器环境中的电路遭受的雷击瞬时信号是不同的。因而典型的规划办法是凭经历挑选元件。别的一种技巧是运用印刷电路板（PCB）上可以装置的最大元件。电路中选用的导线宽度曩昔一般取决于通用IPC（曾经称为印刷电路板协会，现在简称IPC）攻略。
但是，这些攻略是为接连电流开发的，因而导线宽度会比耐受瞬时电流的要求宽许多。在经过初步规划后，需求搭建和测验原型。然后对测验成果进行剖析，确认电路中运用的器材和导线宽度是否适宜。这种“重复实验”进程会延迟进展，增加对资源的运用。而运用本文评论的图形用户界面（GUI）可以避免这些延迟。
参阅文献[2]的第22章包括有联邦航空管理局（FAA）要求的用于直接雷击测验的雷击测验瞬时信号。图1所示的波形4（WF4）是针对金属飞行器的瞬时测验信号。
图1：参阅文献[2]的第22章说到的波形4.
图2所示的波形5A（WF5A）则是用于组成资料飞行器。与此波形有关的参数是开路电压（VOC）和短路电流（ISC）。这些值可以用来校准用于测验的瞬时信号发生器的源阻抗。
图2：参阅文献[2]的第22章说到的WF5A.
为了确认航空电子设备的测验等级，瞬时雷击信号有必要施加到机身上或进行仿真。参阅文献[3]描绘了在由文献[4]确认的不同方位（区）施加到机身或进行仿真的瞬时信号。这种测验或仿真将发生与每个区相关的电压值。关于互相衔接的航空电子设备来说，需求核算衔接电缆经过的各个区的电压总和，然后翻倍发生每个信号线的测验值。
用文献[3]中的工艺施加到机身上以确认航空电子设备测验等级的瞬时雷击电流与WF4具有相同的上升时间和脉冲宽度。组成资料机身会使这种瞬时信号严峻失真，而金属机身发生的失真是可以忽略不计的。因而，WF5A在持续时间上要善于WF4.此外，组成资料机身会将来自瞬时雷击信号的能量更多地传递给航空电子设备。为了在测验进程中仿真这一现象，WF5A也具有1Ω的源阻抗，而WF4的源阻抗为5Ω。
机身发生的失真是由组成资料机身的分散和结构化压降（电流x电阻）耦合引起的。图3是简化了的这些耦合的可视化描绘。
航空电子互相相连，比方无线电和天线。
图3：雷击对航空电子设备的直接影响图。在这个比方中，雷击信号从机尾接入，从机头逸出。文献[3]中的测验等级确认进程会改动整个机身上的接入逸出点。蓝色元件是分散与结构化压降耦合的简化模型。这个模型是文献[5]中的模型的修改版。
在描绘结构化压降与分散耦合时，可以将机身看作一个雷击电流流经的电阻。经过信号线互相衔接的航空电子设备与这个电阻是并联的联系。衔接航空电子设备的电缆可以用电感和%&&&&&%表明。流经电阻的电流代表结构化压降耦合，而电抗分量代表分散耦合。两种耦合的组合将进一步使波形变长。因为WF5A具有更长的持续时间和更低的源阻抗，因而在相同等级下会有更多的能量传递到航空电子设备。
GUI装置和发动的用户阐明
图形化用户界面（GUI）可以在http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/39650上找到。这种GUI要求在终究用户的核算机上装置R2009b或更新版别的MATLAB.在可供下载的。zip文件中包括两个文件：Lightning_Protection.m和Lightning_Protection.fig.将这些文件提取并保存到MATLAB的作业目录，如图4所示。（非MATLAB用户可以在这里找到独自的可执行指令）
图4：MATLAB截屏，显现其作业目录中包括有两个用于GUI的文件。
当文件放进作业目录后，就可以在Lightning_Protection.m上点击鼠标右键并挑选“Run File”或在命令行上敲入“Lightning_Protection”运转GUI.图5所示的GUI将显现在屏幕上。
图5：GUI的屏幕截图。
操作
“串联电阻”输入是用于按捺电路的串联电阻。挑选这种元件的原因有许多，比方：
●受控阻抗——挑选这个值的规划师一般容差很小（ARINC429）
●最小阻抗——在电源线上很常见，串联电阻将导致正常作业条件下功率的糟蹋
●限流器——分立输入端很常见，其间驱动电路是他人规划的，而且规则了作业状态下的电流
还有许多其它场景，但这是一些常见的比方。
按捺器材的钳位电压一般是在剖析待维护的下流电路后再作挑选的。在挑选钳位电压时有必要考虑以下几个要素：
●足够低以维护下流电路
●足够低以便不阻碍下流电路的激活
●足够高，在正常作业进程中不会被激活
●有必要可以耐受雷击瞬时信号
GUI给出了1盎司、1.5盎司和2盎司的铜分量选项。铜分量相当于在1×1英尺面积上的覆铜厚度。1盎司等于1.4密耳（mil）的导线厚度。因为接口板密布布满了信号线，规划师对导线宽度会有约束。为了使导线宽度最优化，可能会调整铜的分量（导线厚度）。
规划师有必要确认适宜的串联电阻、按捺器材的钳位电压和铜分量。一切其它输入都是给定的测验条件。在这些特性之间可能要作出一些折衷。
