專利名稱：智能型脈沖群發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種脈沖群發(fā)生器，尤其涉及一種智能型脈沖群發(fā)生器。
背景技術(shù)：
脈沖群發(fā)生器是一種用于電氣、電子產(chǎn)品針對電快速瞬變脈沖群的特點和要求而專門設(shè)計的一種試驗設(shè)備，主要用于檢查電子產(chǎn)品在經(jīng)受脈沖群干擾時可能對工作產(chǎn)生的影響。其技術(shù)參數(shù)依據(jù)最新版國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-4(2004)+amdl, 2(2007) "Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-4: Testing and measurement techniques -Electrical fast transient/burst immunity test，，；國家標(biāo)準(zhǔn) GB/ 1176 . 4-2008《電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》(對應(yīng) IEC61000-4-4: 2004)。在目前現(xiàn)有的脈沖群發(fā)生器產(chǎn)品中，存在以下不足之處1、有的發(fā)生器如大多數(shù)國內(nèi)公司的脈沖群系列產(chǎn)品，為原始的手動調(diào)壓方式，為得到用戶期望的電壓值需要經(jīng)過調(diào)動變壓器旋鈕，這種使用方式不僅浪費用戶的使用時間，由于采用人工調(diào)壓還使得到的電壓值不精確。2、脈沖群需搭配耦合去耦網(wǎng)絡(luò)，部分國內(nèi)外產(chǎn)品內(nèi)置單相三線或三相四線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)。三相網(wǎng)絡(luò)缺少一線(三相五線制)3、有的發(fā)生器僅輸出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的脈沖重復(fù)頻率5kHz與IOOkHz兩種，許多用戶有更高乃至幾百kHz的重復(fù)頻率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種智能型脈沖群發(fā)生器，實現(xiàn)自動調(diào)壓和去耦功能，且能輸出多種高至幾百kHz的脈沖重復(fù)頻率。本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種智能型脈沖群發(fā)生器，包括控制板、線性電源、高壓電源、波形發(fā)生回路、按鍵板和顯示液晶；所述按鍵板提供操作信號到控制板，控制板傳遞控制信號到顯示液晶中，顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)與圖形；所述線性電源產(chǎn)生直流供電電源，提供給控制板和高壓電源，高壓電源產(chǎn)生高壓能量流入到波形發(fā)生回路中，其中，所述波形發(fā)生回路輸出的脈沖波形輸出到耦合網(wǎng)絡(luò)中，所述耦合網(wǎng)絡(luò)的輸出部分通過極性切換電路后分六條回路輸出。上述的智能型脈沖群發(fā)生器，其中，所述控制板包括脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路、 高壓電源電壓設(shè)定電路、用戶信息存儲電路、外部繼電器驅(qū)動電路、與按鍵板信號傳輸電路，所述脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路通過單片機(jī)設(shè)置14位串口數(shù)據(jù)到數(shù)模DA芯片，產(chǎn)生 OV 5V的模擬電壓量，控制VF電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈沖信號，再通過單穩(wěn)態(tài)電路調(diào)節(jié)脈沖的寬度后連接到電子開關(guān)驅(qū)動電路。上述的智能型脈沖群發(fā)生器，其中，所述線性電源為低壓降三端穩(wěn)壓管共五路輸出，且均不共地。[0011]上述的智能型脈沖群發(fā)生器，其中，所述波形發(fā)生回路包括采用12組電解電容串聯(lián)，組合成電壓達(dá)M00V，容值約5uF的高壓儲能電容Cl ；每個電容均并聯(lián)一個大阻值電阻 Rl用以使高壓均勻分布在每個電解電容上；儲能電容Cl通過充電電阻R2給半寬電容C2充電，通過放電開關(guān)T給放電電阻R4放電；放電電阻R4為三個串聯(lián)的47歐姆水泥電阻。上述的智能型脈沖群發(fā)生器，其中，所述極性切換電路內(nèi)部設(shè)置有約ImH電感量的磁環(huán)，連接到耦合網(wǎng)絡(luò)，該磁環(huán)提供很大的高頻阻抗用以負(fù)極性放電時電流大部分流過放電電阻，而流經(jīng)極性切換電路的電流極小，滿足與正極性同樣的放電回路，使負(fù)極性波形發(fā)生的變化很小。本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實用新型提供的智能型脈沖群發(fā)生器，通過設(shè)置耦合網(wǎng)絡(luò)和極性切換電路，實現(xiàn)自動調(diào)壓和去耦功能，且能輸出多種高至幾百kHz的脈沖重復(fù)頻率。

圖1為本實用新型智能型脈沖群發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型波形發(fā)生回路和耦合網(wǎng)絡(luò)的電路圖。圖中1控制板2線性電源3高壓電源4波形發(fā)生回路5按鍵板6顯示液晶7耦合網(wǎng)絡(luò)8極性切換電路
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。圖1為本實用新型智能型脈沖群發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。請參見圖1，本實用新型提供的智能型脈沖群發(fā)生器包括控制板1、線性電源2、高壓電源3、波形發(fā)生回路4、按鍵板5和顯示液晶6 ；所述按鍵板5提供操作信號到控制板1， 控制板1傳遞控制信號到顯示液晶6中，顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)與圖形；所述線性電源2產(chǎn)生直流供電電源，提供給控制板1和高壓電源3，高壓電源3產(chǎn)生高壓能量流入到波形發(fā)生回路4 中，其中，所述波形發(fā)生回路4輸出的脈沖波形輸出到耦合網(wǎng)絡(luò)7中，所述耦合網(wǎng)絡(luò)7的輸出部分通過極性切換電路8后分六條回路輸出，供客戶進(jìn)行脈沖注入被試品進(jìn)行測試。下面詳細(xì)介紹各主要功能塊的組成(一 ) 控制板本實用新型的控制板以單片機(jī)為核心，主要由脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路、高壓電源電壓設(shè)定電路、用戶信息存儲電路、外部繼電器驅(qū)動電路、與按鍵板信號傳輸電路組成。本實用新型的脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路是通過單片機(jī)設(shè)置14位串口數(shù)據(jù)到數(shù)模DA芯片，產(chǎn)生一定的模擬電壓量，控制VF電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈沖信號， 再通過單穩(wěn)態(tài)電路調(diào)節(jié)脈沖的寬度，滿足驅(qū)動的需要，最后連接到電子開關(guān)驅(qū)動電路。高壓電源電壓設(shè)定電路的原理是通過單片機(jī)設(shè)置14位串口數(shù)據(jù)到DA芯片，產(chǎn)生一定的模擬電壓量(0V 5V)，用于控制高壓電源的輸出電壓幅值。[0028]用戶信息存儲電路的原理是通過單片機(jī)將相應(yīng)工作模式的用戶確定的波形發(fā)生狀態(tài)信息存儲到數(shù)據(jù)儲存芯片中，以便于在工作模式轉(zhuǎn)換時順利調(diào)取相應(yīng)的波形發(fā)生狀態(tài)。外 部繼電器驅(qū)動電路的原理是單片機(jī)傳輸信號，通過光耦隔離，經(jīng)過三極管放大控制相應(yīng)繼電器的吸合或打開，并在軟件中控制繼電器的吸合時序，避免同時吸合帶來的大量干擾。與按鍵板的信號傳輸電路的原理是單片機(jī)通過緩沖器進(jìn)行面板指示燈信號和按鍵采樣信號的傳輸，可以減小信號回路，增強(qiáng)抗干擾能力，另外通過串行口傳輸給按鍵板單片機(jī)的指令和數(shù)據(jù)信號。在控制板的電源輸入端采用π型濾波電路，凈化5V供電電源等直流電源。在控制板上的每個芯片的Vcc端，都通過一個IOOnF的貼片電容就近接地，保證芯片的信號回路最小。(二) 線性電源由于開關(guān)電源具有較高頻率的電磁干擾，會在儀器的正常工作中對控制板及液晶顯示部分構(gòu)成一定影響，因而儀器內(nèi)使用的直流電源采用直流線性穩(wěn)壓電源。本實用新型的線性電源(供控制板，液晶及繼電器使用)采用低壓降三端穩(wěn)壓管共五路輸出，且均不共地；各項電壓輸出功率均留有一定的余量。線性電源在市電電壓波動士 10%時，輸出電壓可保持不變。各功率管接有大功率散熱器，保證在滿負(fù)載運(yùn)行時，溫升不致過大。(三)高壓電源采用外購高壓電源。其輸入電壓24V，最大輸出電壓5000V，5V控制，功率50W的穩(wěn)流型電源。由于采用穩(wěn)流恒定電流為10mA，直接向高壓電容充電，沒有充電限流電阻，用以減少充電時間。高壓電源輸出電壓與控制電壓的線性度較好，溫漂很小。(四)波形發(fā)生回路儲能電容、極性切換電路與波形形成電路共用一塊印板。請參見圖2，儲能電容Cl采用12組電解電容串聯(lián)，組合成電壓達(dá)5400V，容值約 5uF的高壓儲能電容；每個電容均并聯(lián)一個大阻值電阻Rl用以使高壓均勻分布在每個電解電容上。通過幾組體積較小的電解電容并電阻再串聯(lián)得組合形式代替現(xiàn)有的體積較大的單只高壓電容。波形產(chǎn)生部分，儲能電容通過充電電阻R2給InF，6KV半寬電容C2充電，通過放電開關(guān)T給放電電阻R4放電。放電電阻R4為三個串聯(lián)的47歐姆水泥電阻，代替使用大功率的高壓電阻，節(jié)約了器件成本。R3為波形產(chǎn)生部分的阻抗匹配電阻。極性切換電路8內(nèi)部設(shè)有約ImH電感量的磁環(huán)，連接到耦合網(wǎng)絡(luò)，此磁環(huán)提供很大的高頻阻抗用以負(fù)極性放電時電流大部分流過放電電阻，而流經(jīng)極性切換電路的電流極小，滿足與正極性同樣的放電回路，使負(fù)極性波形發(fā)生的變化很小。(五)按鍵板按鍵板由面板指示燈信號和按鍵、編碼器采樣信號的傳輸電路組成。按鍵編碼器信號傳輸電路由RC濾波電路組成，增強(qiáng)抗干擾性能。[0046](六)顯示液晶液晶驅(qū)動功能電路由單片機(jī)接收控制板的指令和數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過軟件的轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生相應(yīng)液晶驅(qū)動信號，控制面板液晶的顯示功能，不采用控制板直接產(chǎn)生液晶驅(qū)動信號的好處是盡可能短地減小信號回路，避免敏感的液晶受干擾。(七)耦合去耦網(wǎng)絡(luò)耦合去耦網(wǎng)絡(luò)，分MONITOR、Li、L2、L3、N、PE六條回路輸出，波形輸出經(jīng)極性切換電路通過裝有耦合電容C的耦合板連接到儀器耦合去耦網(wǎng)絡(luò)前面的EUT電源端口。本實用新型的脈沖群發(fā)生器為尺寸450mm*440mm*180mm臺式機(jī)箱。機(jī)箱內(nèi)部裝配有以上所提到的電路，實現(xiàn)脈沖發(fā)生器與耦合網(wǎng)絡(luò)一體化。對機(jī)箱內(nèi)部各部分進(jìn)行了緊密及合理的布局。由于波形發(fā)生回路產(chǎn)生較大的電磁騷擾干擾；易受干擾的控制板放在波形發(fā)生回路板下方的屏蔽盒內(nèi)。電源部分包括線性電源與高壓電源放置與波形發(fā)生回路后方。高壓電源放置在線性電源的下方。根據(jù)耦合去耦網(wǎng)絡(luò)耦合脈沖頻率較大特點，耦合網(wǎng)絡(luò)緊密放置與前面板接線輸出端，與前面板平行放置。根據(jù)發(fā)生器的不同的功能模塊進(jìn)行劃分，使發(fā)生器的組裝結(jié)構(gòu)更為簡單，提高的發(fā)生器的裝配效率，節(jié)約了調(diào)試時間，降低發(fā)生器的故障頻率，并且為特別用戶的特殊要求預(yù)留了升級的空間。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種智能型脈沖群發(fā)生器，包括控制板(1)、線性電源(2)、高壓電源(3)、波形發(fā)生回路(4)、按鍵板(5)和顯示液晶(6);所述按鍵板(5)提供操作信號到控制板(1)，控制板 (1)傳遞控制信號到顯示液晶(6)中，顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)與圖形；所述線性電源(2)產(chǎn)生直流供電電源，提供給控制板(1)和高壓電源(3)，高壓電源(3)產(chǎn)生高壓能量流入到波形發(fā)生回路(4)中，其特征在于，所述波形發(fā)生回路(4)輸出的脈沖波形輸出到耦合網(wǎng)絡(luò)(7)中，所述耦合網(wǎng)絡(luò)(7)的輸出部分通過極性切換電路(8)后分六條回路輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的智能型脈沖群發(fā)生器，其特征在于，所述控制板(1)包括脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路、高壓電源電壓設(shè)定電路、用戶信息存儲電路、外部繼電器驅(qū)動電路、 與按鍵板信號傳輸電路，所述脈沖頻率驅(qū)動信號產(chǎn)生電路通過單片機(jī)設(shè)置14位串口數(shù)據(jù)到數(shù)模DA芯片，產(chǎn)生OV 5V的模擬電壓量，控制VF電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈沖信號，再通過單穩(wěn)態(tài)電路調(diào)節(jié)脈沖的寬度后連接到電子開關(guān)驅(qū)動電路。
3.如權(quán)利要求1所述的智能型脈沖群發(fā)生器，其特征在于，所述線性電源(2)為低壓降三端穩(wěn)壓管共五路輸出，且均不共地。
4.如權(quán)利要求1所述的智能型脈沖群發(fā)生器，其特征在于，所述波形發(fā)生回路(4)包括采用12組電解電容串聯(lián)，組合成電壓達(dá)5400V，容值約5uF的高壓儲能電容Cl ；每個電容均并聯(lián)一個大阻值電阻Rl用以使高壓均勻分布在每個電解電容上；儲能電容Cl通過充電電阻R2給半寬電容C2充電，通過放電開關(guān)T給放電電阻R4放電；放電電阻R4為三個串聯(lián)的 47歐姆水泥電阻。
5.如權(quán)利要求1所述的智能型脈沖群發(fā)生器，其特征在于，所述極性切換電路(8)內(nèi)部設(shè)置有約ImH電感量的磁環(huán)，連接到耦合網(wǎng)絡(luò)，該磁環(huán)提供很大的高頻阻抗用以負(fù)極性放電時電流大部分流過放電電阻，而流經(jīng)極性切換電路的電流極小，滿足與正極性同樣的放電回路，使負(fù)極性波形發(fā)生的變化很小。
專利摘要本實用新型公開了一種智能型脈沖群發(fā)生器，包括控制板、線性電源、高壓電源、波形發(fā)生回路、按鍵板和顯示液晶；所述按鍵板提供操作信號到控制板，控制板傳遞控制信號到顯示液晶中，顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)與圖形；所述線性電源產(chǎn)生直流供電電源，提供給控制板和高壓電源，高壓電源產(chǎn)生高壓能量流入到波形發(fā)生回路中，其中，所述波形發(fā)生回路輸出的脈沖波形輸出到耦合網(wǎng)絡(luò)中，所述耦合網(wǎng)絡(luò)的輸出部分通過極性切換電路后分六條回路輸出。本實用新型提供的智能型脈沖群發(fā)生器，通過設(shè)置耦合網(wǎng)絡(luò)和極性切換電路，實現(xiàn)自動調(diào)壓和去耦功能，且能輸出多種高至幾百kHz的脈沖重復(fù)頻率。
文檔編號H03K3/017GK201985826SQ201120007560
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者壽建霞, 張志強(qiáng), 錢振宇 申請人:上海三基電子工業(yè)有限公司