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电快速瞬变脉冲群发生器的研究

苗立江  
【摘要】:电快速瞬变脉冲群发生器是用于电磁兼容抗扰度试验的设备,目的是用以模拟小感性负载的切换、继电器触点跳动或高压开关装置的切换而产生的干扰信号。它作为电瞬变脉冲群抗扰度试验的主要设备,随着国家强制认证标准的实施,已成为检测产品电磁兼容性设计中的重要工具。目前国内市场上的脉冲群发生器大多是由国外进口,采用先进的半导体器件,价格昂贵,对于一般产品开发单位难以负担。本文所设计的电快速瞬变脉冲群发生器是通过采用充氢闸流管作为主回路放电开关,与其它半导体开关器件相比它能够耐受更高的电压,可以承受大的电压电流变化率,工作可靠。充氢闸流管在快速瞬变脉冲群发生器中的应用不仅可以提高发生器的稳定性,而且能够大幅度降低成本。本文为闸流管设计了良好的触发电路,对其性能进行深入挖掘,对放电主回路进行了优化,减小了回路电感,使发生器产生符合要求的快速上升沿脉冲群。在发生器设计中,采用单片机控制系统对充电电压进行采集、转换和处理,然后通过LED数码管显示,同时还设计了与上位机的接口电路用来实现计算机智能控制。 为了降低发生器的体积和重量,提高电源效率,本文采用开关电源取代以往的线性电源。针对开关电源易产生较强电磁干扰的缺点,采用吸收变压器抑制高频逆变器产生的电磁辐射,并且通过对高频逆变器等效电路进行仿真分析证明了这一措施确实大大减小了电磁辐射。用改进的滤波器抑制共模、差模信号的传播干扰,设计新型的光耦隔离触发电路以提高电路的整体抗干扰能力。以上措施从整体上提高了电源的电磁兼容性,使它在复杂的电磁环境中可以稳定运行。 经实验检验,本研究开发的电瞬变脉冲群发生器具有良好的人机界面,操作简单,经济实用。


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