[發明專利]尖峰脈沖發生器

有效

• 申請號: 201510073623.6
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104639109B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 李月圓;朱彬若;張垠
• 申請（專利權）人: 上海凌世電子有限公司;國網上海市電力公司
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種衛星導航技術領域的電子設備，具體是一種用于北斗衛星導航系統部件電源線瞬變測試的尖峰脈沖發生器。

背景技術

北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統，系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成。使我國成為繼美、俄之后的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。該系統已成功應用于測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域，產生顯著的經濟效益和社會效益。隨著導航系統的發展，其導航產品深入我們的生活，其產品的安全可靠性也已是我們需要面對的課題，電磁兼容是其中一項。

國內的電磁兼容起步比較晚，目前主要借鑒國外的標準和一些成熟的經驗。其國產測試設備也主要是一些如雷擊，脈沖群等常用設備，不能滿足一些特定領域中電子電器產品對電磁兼容測試需求，目前這些產品主要依賴于進口，其供貨周期長，價格高。對北斗導航系統電子產品電磁兼容測試，其測試儀器設備也主要依賴于進口，國內沒有相應的廠家生產。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN103997252A公開(公告)日2014.08.20，公開了一種高頻高壓脈沖發生電路，包括一倍壓整流電路，一濾波電路、一放電開關和一高壓變壓器，其中：所述倍壓整流電路連接在DC/DC電源高頻變壓器和濾波電路之間，用于將變壓器輸出的方波電壓進行倍壓處理；所述濾波電路的輸入端連接倍壓整流電路的輸出端；所述放電開關串聯于濾波電路的輸出端和高壓變壓器的初級線圈之間；所述高壓變壓器的初級線圈連接在所述放電開關和電源地之間，次級線圈與負載相連，所述高壓變壓器用于將低壓脈沖信號轉換為高壓脈沖信號。該技術中的脈沖輸出是靠脈沖變壓器耦合完成，由于受變壓器體積、生產工藝、成本、應用環境等因素影響，變壓器輸出功率有限，其單個輸出脈沖能量小，不能滿足一般EMC電源線抗擾度測試需求。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種尖峰脈沖發生器，應用電容儲能，在微秒級完成釋放，脈沖上升沿時間100ns(最大幅值的10％到90％)，持續時間10μs(最大幅值的50％到50％)，脈沖重復頻率10Hz～100Hz連續可調，輸出脈沖最大幅值100～1800V連續可調。波形參數完全符合標準GB/T15527‐1995，波形滿足GB/T15540‐1995。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：可調高壓源模塊、高壓高速大電流電子開關模塊、尖峰脈沖形成模塊、相位采樣模塊、人機界面模塊和主控制模塊，其中：人機界面模塊接收工作參數設置并將工作指令傳輸至主控制模塊，主控制模塊向人機界面模塊輸出儀器工作狀態數據以實現顯示刷新，主控制模塊另外輸出控制指令分別至可調高壓源模塊和尖峰脈沖形成模塊、輸出導通指令至高壓高速大電流電子開關模塊，可調高壓源模塊依設定的電壓向尖峰脈沖形成模塊中的儲能電容充電，高壓高速大電流電子開關模塊依設定的時間控制儲能電容放電生成脈沖波，相位采樣模塊將采集到的待測設備電源的相位信息輸出至主控制模塊，使得高壓高速大電流電子開關模塊將脈沖波疊加于待測設備的對應相位。

所述的可調高壓源模塊輸出電壓幅值0～1800V可調，全程精度控制在5％以內。

所述的高速電子開關模塊采用過驅動原理，導通延遲時間小于50納秒，電流可達150A，耐壓超過2500V。

所述的尖峰脈沖形成模塊采用LC振蕩原理和高速半導體器件實現，該尖峰脈沖形成模塊包括：儲能單元、振蕩單元、上升沿形成單元和極性切換單元，其中：儲能單元分別與振蕩單元以及高壓高速大電流電子開關模塊相連，當高壓高速大電流電子開關模塊收到導通指令時控制儲能單元向振蕩單元放電以形成所需脈沖的形狀和半寬，振蕩單元和上升沿形成單元連接并由上升沿形成單元對輸出脈沖波進行上升沿濾波，上升沿形成單元和極性切換單元連接并由極性切換單元完成脈沖的正負極性輸出。

所述的儲能單元的輸出端設有放電單元，使得尖峰脈沖形成模塊在不工作時通過放電單元將儲能單元內的電荷卸載。

所述的相位采樣模塊通過對正弦交流電的過零點探測，然后通過計算得出正弦交流電的相位。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明輸出脈沖示意圖。

圖3為尖峰脈沖形成模塊單元結構圖.

圖4為實施例中尖峰脈沖形成模塊電路示意圖。

圖5為實施例控制流程示意圖。

具體實施方式