[發明專利]于單片機的電壓沖擊試驗模擬器

在審

• 申請號: 201410155485.1
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN104122421A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 陳坤;馬強
• 申請（專利權）人: 航天長峰朝陽電源有限公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R31/12
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術領域

本發明公開了一種基于單片機的電壓沖擊試驗模擬器，可用于電子產品進行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗的模擬測試。

背景技術

目前，國內常見的飛機供電特性參數測試臺，按照GJB181-86、GJB181A-2003要求進行設計，由尖峰電壓信號發生器和浪涌電壓信號發生器兩部分組成，雖具有自動化控制高、自校準、測試穩定、電壓波形驗證顯示、使用方便等特點，滿足機載設備及地面保障設備耐電源特性試驗，但儀器造價較高，操作較為復雜。

為使各種電子設備能可靠工作，國家標準規定了各種電子設備應能承受的環境條件。對最基本的供電來說，國軍標(GJB181—86)中要求機載電子設備能夠承受一定的尖峰電壓及浪涌電壓。對于尖峰電壓，因為尖峰電壓值雖高，但時間短，能量小，可用電感濾除或用瞬態電壓抑制二極管、壓敏電阻來吸收。對于低壓浪涌，可以采取貯存能量，或主控系統供電由低壓變高壓DC—DC補充的供電方法，使電子設備工作不問斷，就可解決此問題。但對于過壓浪涌，GJB181—86中要求使用+28V供電的電子設備能承受80V、50ms的過壓浪涌，其電壓高，時間長，因此實現困難。本文通過理論分析和實驗，提出了采用電壓鉗位和開關式穩壓電路等方法來解決此問題的思路。

本發明主要針對的國家標準為：

GJB181-86??飛機供電特性及對用電設備的要求

GJB181A-2003??飛機供電特性。

發明內容

本發明正是為了解決上述技術問題而設計的一種基于單片機的電壓沖擊試驗模擬器，可用于電子產品進行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗的模擬測試。該模擬器以單片機為基礎，通過時間程序控制外圍MOS管的通斷，間接控制尖峰電壓的通斷，模擬電壓沖擊試驗狀態裝置。

一種基于單片機的電壓沖擊試驗模擬器，所述模擬器包括單片機控制電路、MOS管器件及輔助供電電路組成，其中U1為單片機控制器；X1為石英晶振，作為系統時鐘基準，V1-V3二極管為輸出隔離，Q1、Q2和MOS管作為開關管，其中單片機為主控核心器件，通過控制模塊對外圍器件進行控制，單片機系統時鐘通過石英晶振進行設置，設備開機后，通過單片機控制Q1接通為后級電路提供供電，當試驗選擇為正向脈沖時，單片機通過時序控制將Q2開通或關斷，使得相應正向脈沖加在輸出端，完成正向沖擊電壓試驗；當試驗選擇為負向脈沖時，單片機通過時序控制將Q1開通或關斷，使得輸出端輸出相應負向脈沖，完成負向沖擊電壓試驗。

如圖2所示一種基于單片機的電壓沖擊試驗模擬器，各部分元器件組成及功能如下：

U1：單片機芯片，通過編程器連接電腦將源程序固化至芯片內部，當單片機通電運行后，可對外圍電路進行相應控制；

S1、C3、R1：系統復位電路，單片機采用了上電復位方式，當模擬器系統開關S1閉合后，再為單片機供電的同時通過C3、R1對單片機系統進行復位。

X1、C1、C2：時鐘控制電路，通過石英晶體振蕩器X1，為單片機運行提供系統時鐘，C1、C2為時鐘補償元器件，可對系統時鐘基準進行補償修正，從而確保時間的準確無誤；

S2：狀態選擇開關，系統啟動后S2所接管腳默認為高電平，系統程序進入正向脈沖控制程序；若S2閉合，將S2所接管腳接地置0，則系統程序進入負向脈沖控制程序。

Q1、Q2：MOS管電路，單片機電路通過程序控制Q1、Q2的導通與關斷來模擬相應的試驗狀態，設備開機后，通過單片機控制Q1接通為后級電路提供供電，當試驗選擇為正向脈沖時，單片機通過時序控制將Q2開通或關斷，使得相應正向脈沖加在輸出端，完成正向沖擊電壓試驗；當試驗選擇為負向脈沖時，單片機通過時序控制將Q1開通或關斷，使得輸出端輸出相應負向脈沖，完成負向沖擊電壓試驗。

V1、V2、V3：電壓隔離電路，如圖所示由于模擬器工作時V1、V2、V3所在電路電壓不同，需通過二極管進行電壓隔離，來確保整個電路輸出端的正常運行。

所述模擬器用于電子產品進行GJB181/GJB181A浪涌電壓沖擊試驗的模擬測試，該模擬器通過控制模塊控制外圍MOS管的通斷，控制模擬尖峰電壓的施加與撤除，模擬電壓沖擊試驗狀態，所述模擬器采用單片機進行程序控制。

通過控制模塊控制外圍MOS管的通斷，控制模擬尖峰電壓的施加與撤除。

通過對源程序的修改對試驗脈沖時間進行調整。