專利名稱：用于車載電子設(shè)備干擾模擬器的可調(diào)幅大功率削波器的制作方法
技求領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種可調(diào)幅大功率削波器，更確切地說涉及一種車載電子設(shè)備干擾模擬器的可調(diào)幅大功率削波器，屬于電子放大器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)關(guān)于ISO7637-2《道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合產(chǎn)生的電磁騷擾—第2部分電源線上的電瞬變傳導(dǎo)騷擾》(2004)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)的車載電子設(shè)備干擾模擬發(fā)生器中，該類車載干擾模擬發(fā)生器具有干擾波形特殊，干擾能量較強(qiáng)的特性，故在干擾模擬器的電路實(shí)現(xiàn)形成名為P5b干擾波形，其波形幅度最大值為200V，波形似饅頭狀，須由上至下進(jìn)行平削，削去上部，留下下面的波形。因其內(nèi)阻小(大約為1Ω，200V檔時(shí))，波形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(大約為0.4s)故削波功率極大，最大為10000W，此干擾波形及其電氣特性用于車載電子設(shè)備的抗干擾特性測(cè)試有著極強(qiáng)的干擾特性。
波形P5b電路實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于對(duì)所形成波形的功率放大并按設(shè)定要求實(shí)現(xiàn)削波，但該放大電路及其削波電路的設(shè)計(jì)有較大難度，首先，從其放大特性來看，該放大電路放大功率達(dá)10000瓦，產(chǎn)品的可靠性及技術(shù)指標(biāo)的嚴(yán)苛度都受到考驗(yàn)，而且該電路為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)按照設(shè)定要求實(shí)現(xiàn)削波功能，達(dá)到良好的干擾波形模擬效果。
目前同類產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)上述根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)關(guān)于ISO7637-2《道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合產(chǎn)生的電磁騷擾—第2部分電源線上的電瞬變傳導(dǎo)騷擾》(2004)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)的P5b車載電子設(shè)備干擾模擬發(fā)生器中，一般均采用獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生器加獨(dú)立的功率放大器直接組合而成，在信號(hào)的處理和電路功能的組合方面存在成本高，電路功能配置不靈活的問題。
因此，有必要開發(fā)新的可調(diào)幅大功率削波器，以滿足放大電路功率大、產(chǎn)品的可靠的技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供車載電子設(shè)備干擾模擬器的可調(diào)幅大功率削波器，該削波器在車載電子設(shè)備電源抗干擾測(cè)試中，形成P5b干擾波形，其波形幅度大值、內(nèi)阻小、波形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、削波功率大，可以用于車載電子設(shè)備的抗干擾特性測(cè)試。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是車載電子設(shè)備干擾模擬器包括屏顯、鍵盤、微機(jī)控制系統(tǒng)、波形生成(5a)、DC控制信號(hào)電路、綜合放大器、陣列功率放大器、輸出電路，整體電路采用功率放大削波形式，最終的削波電平由輸入端的直流電壓控制。小信號(hào)電壓進(jìn)入第一級(jí)運(yùn)放、第二級(jí)運(yùn)放、第二級(jí)運(yùn)放，信號(hào)再進(jìn)入保護(hù)級(jí)，隔離驅(qū)動(dòng)級(jí)，至削波電路大功率處理部分。
本發(fā)明的有益效果從其放大特性來看，該放大電路放大功率達(dá)10000瓦，產(chǎn)品的可靠性及技術(shù)指標(biāo)的嚴(yán)酷度都受到考驗(yàn)，而且該電路為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)按照設(shè)定要求實(shí)現(xiàn)削波功能，達(dá)到良好的干擾波形模擬效果。


圖1為本發(fā)明的車載電子設(shè)備干擾模擬器的原理框圖；圖2為本發(fā)明的車載電子設(shè)備干擾模擬器的原理框圖中綜合放大器的可調(diào)幅大功率削波器。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的可調(diào)幅大功率削波器作進(jìn)一步說明。
參照?qǐng)D1，這是本發(fā)明的車載電子設(shè)備干擾模擬器的原理框圖。
如圖所示，信號(hào)從鍵盤1進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)2，然后分二路一路去波形生成(5a)5、另一路去DC控制信號(hào)，波形生成(5a)5、DC控制信號(hào)分別接綜合放大器6，綜合放大器6接陣列功放，輸出至被試品。
可調(diào)幅大功率削波器是綜合放大器6的一部分。
參照?qǐng)D2，這是本發(fā)明的車載電子設(shè)備干擾模擬器綜合放大器6的可調(diào)幅大功率削波器。
小信號(hào)電壓進(jìn)入第一級(jí)運(yùn)放，該級(jí)同時(shí)設(shè)置調(diào)零電路，其輸出信號(hào)與來自末級(jí)(功放級(jí))采用信號(hào)組合進(jìn)行運(yùn)算并放大，此為第二級(jí)放大，增益約為30dB，然后進(jìn)入第三級(jí)放大，此級(jí)為一恒流源放大器，增益極高，約為60dB左右，這樣保證了削波頂部的平直性。由于K太大，極易振蕩，故而加入了積分反饋網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)再進(jìn)入保護(hù)級(jí)，隔離驅(qū)動(dòng)級(jí)，至削波器大功率處理部分。
如圖所示，削波產(chǎn)生過程如下當(dāng)Usr波形開始時(shí)，其上升沿在一定時(shí)間內(nèi)尚末達(dá)到削波值，此時(shí)波形(指Usc點(diǎn))保持原狀。當(dāng)Usr到達(dá)設(shè)定削波值時(shí)，經(jīng)R25與R26二個(gè)電阻分壓值，在與IC5第1腳之值，共同作用于IC5的第6腳，此時(shí)將在第7腳產(chǎn)生一個(gè)“-ΔU”分量，使Q3導(dǎo)通程度下降，即Q3“C”極電位上升，進(jìn)而使Q4“e”極亦隨之上升，經(jīng)R24令Q8(功率放大管)“G”極上升，致使導(dǎo)通量增加，即ID上升，而ID又在Ri上產(chǎn)生壓降URi＝ID×Ri，輸出Usc＝Usr-URi呈下降趨勢(shì)，不隨Usr繼續(xù)上升跟隨變化，當(dāng)整機(jī)增益足夠大時(shí)，即把超過設(shè)定值之Usr在Usc點(diǎn)上消除，增益越大，所產(chǎn)生的平頂則越平。以上為形成前沿及平頂?shù)倪^程。隨著時(shí)間變化，Usr幅度又回落到設(shè)定前波值以下，此過程變化恰好與平頂時(shí)相反，即共同信號(hào)作用IC5的6腳后，將在7腳產(chǎn)生一個(gè)“+ΔU”分量，通過Q3、Q4、R24令Q8導(dǎo)通下降，ID下降，最終導(dǎo)致波形Usc與Usr一致。這樣就形成了一個(gè)完整的波形。
所述的可調(diào)幅大功率削波器，其削波值連續(xù)可變，功率達(dá)到10000瓦。
所述的可調(diào)幅大功率削波器，整體電路采用功率放大削波形式，最終的削波電平由輸入端的直流電壓控制。
為了詳細(xì)說明可調(diào)幅大功率削波器，下面敘述一下電路構(gòu)成情況。
綜合放大器6的可調(diào)幅大功率削波器，其電路之間的連接關(guān)系是電阻Ri的一端接Usr，另一端接二極管D8負(fù)極功率管Q6的集電極、電阻R25的一端、Usc，電阻R25另一端接電阻R26一端、R14一端，R14另一端接電阻R13一端、電阻R12一端、IC5的6腳、IC5的7腳接電阻R13另一端、電阻R11的一端、電阻R11的另一端接電容C11一端、電阻R13另一端，IC5的5腳接電阻R19一端、Q3的發(fā)射極、電阻R26另一端并接地，Q3的集電極接電阻R6一端、電阻R10一端、電容的一端，電阻R10另一端接Q4的基極、D5的負(fù)極，Q4的集電極接電阻R22一端，R22另一端接Q7的集電極、二極管D7的正極、二極管D7的負(fù)極接開關(guān)K2，開關(guān)K2接D8正極、Q6的集電極，電阻R12另一端接電阻R15一端、IC5的1腳、電阻R15另一端接電阻器W2一端，電阻器W2另一端接電阻R16一端、IC5的2腳、IC5的2腳、接電阻R28一端、電阻R28另一端接電阻器W1、電阻器W1的兩端接電阻R18、電阻R17。
雖然本發(fā)明已參照上述的實(shí)施例來描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，應(yīng)理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒有脫離本發(fā)明，所以并非作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述的實(shí)施例的變化、變形都將落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用于車載電子設(shè)備干擾模擬器的可調(diào)幅大功率削波器，用于汽車性能試驗(yàn)，其干擾模擬器包括屏顯、鍵盤、微機(jī)控制系統(tǒng)、波形生成(5a)、DC控制信號(hào)電路、綜合放大器、陣列功率放大器、輸出電路，其特征在于所述的綜合放大器中，有一可調(diào)幅大功率削波器，該削波器包括三級(jí)放大器，小信號(hào)電壓進(jìn)入第一級(jí)運(yùn)放，該級(jí)同時(shí)設(shè)置調(diào)零電路，其輸出信號(hào)與來自末級(jí)(功放級(jí))采用信號(hào)組合進(jìn)行運(yùn)算并放大，此為第二級(jí)放大，然后進(jìn)入第三級(jí)放大，此級(jí)為一恒流源放大器，增益極高，這樣保證了削波頂部的平直性。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)幅大功率削波器，其特征在于所述的可調(diào)幅大功率削波器，其削波產(chǎn)生過程是當(dāng)Usr波形開始時(shí)，其上升沿在一定時(shí)間內(nèi)尚末達(dá)到削波值，此時(shí)波形(指Usc點(diǎn))保持原狀；當(dāng)Usr到達(dá)設(shè)定削波值時(shí)，經(jīng)R25與R26二個(gè)電阻分壓值，在與IC5第1腳之值，共同作用于IC5的第6腳，此時(shí)將在第7腳產(chǎn)生一個(gè)“-ΔU”分量，使Q3導(dǎo)通程度下降，即Q3“C”極電位上升，進(jìn)而使Q4“e”極亦隨之上升，經(jīng)R24令Q8(功率放大管)“G”極上升，致使導(dǎo)通量增加，即ID上升，而ID又在Ri上產(chǎn)生壓降URi＝ID×Ri，輸出Usc＝Usr-URi呈下降趨勢(shì)，不隨Usr繼續(xù)上升跟隨變化，當(dāng)整機(jī)增益足夠大時(shí)，即把超過設(shè)定值之Usr在Usc點(diǎn)上消除，增益越大，所產(chǎn)生的平頂則越平，以上為形成前沿及平頂?shù)倪^程；隨著時(shí)間變化，Usr幅度又回落到設(shè)定前波值以下，此過程變化恰好與平頂時(shí)相反，即共同信號(hào)作用IC5的6腳后，將在7腳產(chǎn)生一個(gè)“+ΔU”分量，通過Q3、Q4、R24令Q8導(dǎo)通下降，ID下降，最終導(dǎo)致波形Usc與Usr一致，這樣就形成了一個(gè)完整的波形。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)幅大功率削波器，其特征在于所述的可調(diào)幅大功率削波器，其電路的接配關(guān)系電阻Ri的一端接Usr，另一端接二極管D8負(fù)極功率管Q6的集電極、電阻R25的一端、Usc，電阻R25另一端接電阻R26一端、R14一端，R14另一端接電阻R13一端、電阻R12一端、IC5的6腳、IC5的7腳接電阻R13另一端、電阻R11的一端、電阻R11的另一端接電容C11一端、電阻R13另一端，IC5的5腳接電阻R19一端、Q3的發(fā)射極、電阻R26另一端并接地，Q3的集電極接電阻R6一端、電阻R10一端、電容的一端，電阻R10另一端接Q4的基極、D5的負(fù)極，Q4的集電極接電阻R22一端，R22另一端接Q7的集電極、二極管D7的正極、二極管D7的負(fù)極接開關(guān)K2，開關(guān)K2接D8正極、Q6的集電極，電阻R12另一端接電阻R15一端、IC5的1腳、電阻R15另一端接電阻器W2一端，電阻器W2另一端接電阻R16一端、IC5的2腳、IC5的2腳、接電阻R28一端、電阻R28另一端接電阻器W1、電阻器W1的兩端接電阻R18、電阻R17。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)幅大功率削波器，其特征在于所述的可調(diào)幅大功率削波器，其削波值連續(xù)可變，功率達(dá)到10000瓦。
5.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)幅大功率削波器，其特征在于所述的可調(diào)幅大功率削波器，整體電路采用功率放大削波形式，最終的削波電平由輸入端的直流電壓控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及車載電子設(shè)備干擾模擬器的可調(diào)幅大功率削波器，包括三級(jí)放大器，信號(hào)電壓進(jìn)入第一級(jí)運(yùn)放，其輸出信號(hào)與來自功放級(jí)，信號(hào)組合運(yùn)算并第二級(jí)放大后進(jìn)入第三級(jí)放大，保證了削波的平直性。當(dāng)Usr波形末達(dá)到削波值波形保持原狀。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值時(shí)，經(jīng)電阻分壓值，在與IC5作用產(chǎn)生“－ΔU”分量，使Q3導(dǎo)通下降極電位上升，使Q4隨之上升，經(jīng)Q8上升，致使導(dǎo)通量增加，Ri上產(chǎn)生壓降，輸出Usc呈下降，不隨Usr繼續(xù)上升跟隨變化，把超過設(shè)定值之Usr在Usc點(diǎn)上消除，增益越大，產(chǎn)生的平頂則越平，Usr幅度又回落到設(shè)定前波值以下，此過程變化恰好與平頂時(shí)相反，共同信號(hào)作用IC5產(chǎn)生“+ΔU”分量，Q8導(dǎo)通下降，I
文檔編號(hào)G01M17/007GK1746685SQ20051002871
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者陳銀華 申請(qǐng)人:上海三基電子工業(yè)有限公司