CN1746685A - 用于车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器，包括三级放大器，信号电压进入第一级运放，其输出信号与来自功放级，信号组合运算并第二级放大后进入第三级放大，保证了削波的平直性。当Usr波形末达到削波值波形保持原状。当到达设定值时，经电阻分压值，在与IC5作用产生“－ΔU”分量，使Q3导通下降极电位上升，使Q4随之上升，经Q8上升，致使导通量增加，Ri上产生压降，输出Usc呈下降，不随Usr继续上升跟随变化，把超过设定值之Usr在Usc点上消除，增益越大，产生的平顶则越平，Usr幅度又回落到设定前波值以下，此过程变化恰好与平顶时相反，共同信号作用IC5产生“+ΔU”分量，Q8导通下降，I_D下降，最终波形Usc与Usr一致形成了完整的波形。

Description

用于车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器

技求领域

本发明涉及一种可调幅大功率削波器，更确切地说涉及一种车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器，属于电子放大器技术领域。

背景技术

根据国际标准化组织(ISO)关于ISO7637-2《道路车辆—由传导和耦合产生的电磁骚扰—第2部分：电源线上的电瞬变传导骚扰》(2004)标准要求设计的车载电子设备干扰模拟发生器中，该类车载干扰模拟发生器具有干扰波形特殊，干扰能量较强的特性，故在干扰模拟器的电路实现形成名为P5b干扰波形，其波形幅度最大值为200V，波形似馒头状，须由上至下进行平削，削去上部，留下下面的波形。因其内阻小(大约为1Ω，200V档时)，波形持续时间长(大约为0.4s)故削波功率极大，最大为10000W，此干扰波形及其电气特性用于车载电子设备的抗干扰特性测试有着极强的干扰特性。

波形P5b电路实现的关键在于对所形成波形的功率放大并按设定要求实现削波，但该放大电路及其削波电路的设计有较大难度，首先，从其放大特性来看，该放大电路放大功率达10000瓦，产品的可靠性及技术指标的严苛度都受到考验，而且该电路为满足标准要求，同时需要实现按照设定要求实现削波功能，达到良好的干扰波形模拟效果。

目前同类产品在实现上述根据国际标准化组织(ISO)关于ISO7637-2《道路车辆—由传导和耦合产生的电磁骚扰—第2部分：电源线上的电瞬变传导骚扰》(2004)标准要求设计的P5b车载电子设备干扰模拟发生器中，一般均采用独立的信号发生器加独立的功率放大器直接组合而成，在信号的处理和电路功能的组合方面存在成本高，电路功能配置不灵活的问题。

因此，有必要开发新的可调幅大功率削波器，以满足放大电路功率大、产品的可靠的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于提供车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器，该削波器在车载电子设备电源抗干扰测试中，形成P5b干扰波形，其波形幅度大值、内阻小、波形持续时间长、削波功率大，可以用于车载电子设备的抗干扰特性测试。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：车载电子设备干扰模拟器包括屏显、键盘、微机控制系统、波形生成(5a)、DC控制信号电路、综合放大器、阵列功率放大器、输出电路，整体电路采用功率放大削波形式，最终的削波电平由输入端的直流电压控制。小信号电压进入第一级运放、第二级运放、第二级运放，信号再进入保护级，隔离驱动级，至削波电路大功率处理部分。

本发明的有益效果：从其放大特性来看，该放大电路放大功率达10000瓦，产品的可靠性及技术指标的严酷度都受到考验，而且该电路为满足标准要求，同时实现按照设定要求实现削波功能，达到良好的干扰波形模拟效果。

附图说明

图1为本发明的车载电子设备干扰模拟器的原理框图；

图2为本发明的车载电子设备干扰模拟器的原理框图中综合放大器的可调幅大功率削波器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的可调幅大功率削波器作进一步说明。

参照图1，这是本发明的车载电子设备干扰模拟器的原理框图。

如图所示，信号从键盘1进入微机控制系统2，然后分二路：一路去波形生成(5a)5、另一路去DC控制信号，波形生成(5a)5、DC控制信号分别接综合放大器6，综合放大器6接阵列功放，输出至被试品。

可调幅大功率削波器是综合放大器6的一部分。

参照图2，这是本发明的车载电子设备干扰模拟器综合放大器6的可调幅大功率削波器。

小信号电压进入第一级运放，该级同时设置调零电路，其输出信号与来自末级(功放级)采用信号组合进行运算并放大，此为第二级放大，增益约为30dB，然后进入第三级放大，此级为一恒流源放大器，增益极高，约为60dB左右，这样保证了削波顶部的平直性。由于K太大，极易振荡，故而加入了积分反馈网络，信号再进入保护级，隔离驱动级，至削波器大功率处理部分。

如图所示，削波产生过程如下：当Usr波形开始时，其上升沿在一定时间内尚末达到削波值，此时波形(指Usc点)保持原状。当Usr到达设定削波值时，经R25与R26二个电阻分压值，在与IC5第1脚之值，共同作用于IC5的第6脚，此时将在第7脚产生一个“-ΔU”分量，使Q3导通程度下降，即Q3“C”极电位上升，进而使Q4“e”极亦随之上升，经R24令Q8(功率放大管)“G”极上升，致使导通量增加，即I_D上升，而I_D又在Ri上产生压降U_Ri＝I_D×Ri，输出Usc＝Usr-U_Ri呈下降趋势，不随Usr继续上升跟随变化，当整机增益足够大时，即把超过设定值之Usr在Usc点上消除，增益越大，所产生的平顶则越平。以上为形成前沿及平顶的过程。随着时间变化，Usr幅度又回落到设定前波值以下，此过程变化恰好与平顶时相反，即共同信号作用IC5的6脚后，将在7脚产生一个“+ΔU”分量，通过Q3、Q4、R24令Q8导通下降，I_D下降，最终导致波形Usc与Usr一致。这样就形成了一个完整的波形。

所述的可调幅大功率削波器，其削波值连续可变，功率达到10000瓦。

所述的可调幅大功率削波器，整体电路采用功率放大削波形式，最终的削波电平由输入端的直流电压控制。

为了详细说明可调幅大功率削波器，下面叙述一下电路构成情况。

综合放大器6的可调幅大功率削波器，其电路之间的连接关系是：电阻Ri的一端接Usr，另一端接二极管D8负极功率管Q6的集电极、电阻R25的一端、Usc，电阻R25另一端接电阻R26一端、R14一端，R14另一端接电阻R13一端、电阻R12一端、IC5的6脚、IC5的7脚接电阻R13另一端、电阻R11的一端、电阻R11的另一端接电容C11一端、电阻R13另一端，IC5的5脚接电阻R19一端、Q3的发射极、电阻R26另一端并接地，Q3的集电极接电阻R6一端、电阻R10一端、电容的一端，电阻R10另一端接Q4的基极、D5的负极，Q4的集电极接电阻R22一端，R22另一端接Q7的集电极、二极管D7的正极、二极管D7的负极接开关K2，开关K2接D8正极、Q6的集电极，电阻R12另一端接电阻R15一端、IC5的1脚、电阻R15另一端接电阻器W2一端，电阻器W2另一端接电阻R16一端、IC5的2脚、IC5的2脚、接电阻R28一端、电阻R28另一端接电阻器W1、电阻器W1的两端接电阻R18、电阻R17。

虽然本发明已参照上述的实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变化、变形都将落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (5)

1、用于车载电子设备干扰模拟器的可调幅大功率削波器，用于汽车性能试验，其干扰模拟器包括屏显、键盘、微机控制系统、波形生成(5a)、DC控制信号电路、综合放大器、阵列功率放大器、输出电路，其特征在于：

所述的综合放大器中，有一可调幅大功率削波器，该削波器包括三级放大器，小信号电压进入第一级运放，该级同时设置调零电路，其输出信号与来自末级(功放级)采用信号组合进行运算并放大，此为第二级放大，然后进入第三级放大，此级为一恒流源放大器，增益极高，这样保证了削波顶部的平直性。

2、如权利要求1所述的可调幅大功率削波器，其特征在于：

所述的可调幅大功率削波器，其削波产生过程是：当Usr波形开始时，其上升沿在一定时间内尚末达到削波值，此时波形(指Usc点)保持原状；当Usr到达设定削波值时，经R25与R26二个电阻分压值，在与IC5第1脚之值，共同作用于IC5的第6脚，此时将在第7脚产生一个“-ΔU”分量，使Q3导通程度下降，即Q3“C”极电位上升，进而使Q4“e”极亦随之上升，经R24令Q8(功率放大管)“G”极上升，致使导通量增加，即I_D上升，而I_D又在Ri上产生压降U_Ri＝I_D×Ri，输出Usc＝Usr-U_Ri呈下降趋势，不随Usr继续上升跟随变化，当整机增益足够大时，即把超过设定值之Usr在Usc点上消除，增益越大，所产生的平顶则越平，以上为形成前沿及平顶的过程；随着时间变化，Usr幅度又回落到设定前波值以下，此过程变化恰好与平顶时相反，即共同信号作用IC5的6脚后，将在7脚产生一个“+ΔU”分量，通过Q3、Q4、R24令Q8导通下降，I_D下降，最终导致波形Usc与Usr一致，这样就形成了一个完整的波形。

3、如权利要求1所述的可调幅大功率削波器，其特征在于：所述的可调幅大功率削波器，其电路的接配关系：电阻Ri的一端接Usr，另一端接二极管D8负极功率管Q6的集电极、电阻R25的一端、Usc，电阻R25另一端接电阻R26一端、R14一端，R14另一端接电阻R13一端、电阻R12一端、IC5的6脚、IC5的7脚接电阻R13另一端、电阻R11的一端、电阻R11的另一端接电容C11一端、电阻R13另一端，IC5的5脚接电阻R19一端、Q3的发射极、电阻R26另一端并接地，Q3的集电极接电阻R6一端、电阻R10一端、电容的一端，电阻R10另一端接Q4的基极、D5的负极，Q4的集电极接电阻R22一端，R22另一端接Q7的集电极、二极管D7的正极、二极管D7的负极接开关K2，开关K2接D8正极、Q6的集电极，电阻R12另一端接电阻R15一端、IC5的1脚、电阻R15另一端接电阻器W2一端，电阻器W2另一端接电阻R16一端、IC5的2脚、IC5的2脚、接电阻R28一端、电阻R28另一端接电阻器W1、电阻器W1的两端接电阻R18、电阻R17。

4、如权利要求1所述的可调幅大功率削波器，其特征在于：

所述的可调幅大功率削波器，其削波值连续可变，功率达到10000瓦。

5、如权利要求1所述的可调幅大功率削波器，其特征在于：

所述的可调幅大功率削波器，整体电路采用功率放大削波形式，最终的削波电平由输入端的直流电压控制。

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