[实用新型]一种直流电源模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源模拟装置，具体地说，本实用新型属于工业控制设备制造的技术领域，

背景技术

供电系统、设备及负荷有关的问题会导致电能质量下降，干扰电子设备正常运作。特别是在工业控制现场，大量的控制设备内含微处理器，这些微处理器都是采用直流电源，电能质量下降会导致这些微处理器出错、死机等故障。一般解决该问题通常有两个途径：

(a)加强直流电源本身的抗干扰能力，在外界电能质量下降时，电源内部机制保证直流输出恒定，如现在广泛采用的滤波技术、开关电源技术等。中国专利90212288.6和90105668.5用来模拟交流电中断、降压、脉冲三种干扰，而这三种交流电干扰对微处理器的影响与微处理器使用的直流电源有关，现有的高性能开关电源技术可以减少或完全消除这三种交流电干扰，使其对其直流输出影响很小。

(b)加强微处理器本身的抗干扰能力，通常采用滤波、电压监视模块和看门狗技术来防止系统死机或程序跑飞。但这种内含微处理器的控制设备通常在实验室或生产车间调试时正常，而在工业现场就会出现出错、死机现象。主要原因就是工业现场一般都环境恶劣而导致直流电源的波动，这种波动在实验室和生产车间的环境下很少出现。因此为了能检验内含微处理器的控制设备的实际工作性能，需要有能够模拟直流电源波动的设备来模拟恶劣工业环境下的直流电源输出，用以测试这些微处理器控制系统，检验其滤波、电压监视模块和看门狗等部分是否工作正常，微处理器抗干扰能力是否足够强。本实用新型正是基于该目的。

发明内容

发明内容

技术问题：

本实用新型的目的就是提供一个能够模拟恶劣工业环境下输出电压不稳定的直流电源模拟装置，用以模拟恶劣工业环境下各种直流电源的畸变，用来测试含微处理器的控制系统，检验其滤波、电压监视模块和看门狗等部分是否工作正常，微处理器抗干扰能力是否足够强。以解决现有技术中该种设备的缺失问题。

技术方案：

本实用新型提供了一种直流电源模拟装置，括串口电平转换电路、单片机、非易失性存储器、滤波电路、功率放大电路、供电电路和输出接口；其中，所述供电电路与串口电平转换电路、单片机、非易失性存储器、滤波电路、功率放大电路相连接；单片机与串口电平转换电路、非易失性存储器、滤波电路相连接；滤波电路与功率放大电路相连接，功率放大电路)与输出接口相连接，所述供电电路为该装置提供输入电源；所述单片机读取存储在非易失性存储器内的参数，根据该参数控制单片机管脚上高低电平的占空比，即输出PWM波，该PWM波经过所述滤波电路与功率放大电路滤波和功率放大后通过所述输出接口输出模拟恶劣工业环境下电压不稳定的直流电。

在本实用新型的一个优选实施例中模拟恶劣工业环境下电源状况的直流电源模拟装置还包括参数设置单元，用于设置所述非易失性存储器内的参数，该参数设置单元设置在计算机中，通过设置在该直流电源模拟装置上的计算机接口与该直流电源模拟装置通信，所述参数包括：周期、幅值、最高电压、最低电压、最高电压持续时间、最低电压持续时间、上升过程时间、跌落过程时间。

本实用新型的一个优选实施例中，所述滤波电路为一低通滤波器，用于将所述PWM波这一脉冲信号转化为含较多的高频成分的直流信号；所述功率放大电路为一带反馈的功率放大器，用以放大直流信号。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述单片机的型号为89C52；非易失性存储器的型号为X25045，X25045内置看门狗和电压监视电路；所述滤波电路采用型号为LM324的运放和外围电路组成。

有益效果：本实用新型提供的直流电源模拟装置，与信号发生器不同，本实用新型输出的电流较大，其最后一级是带反馈的功率放大环节，使得输出电流达到几个安培，甚至更大，并且通过单片机的PWM波控制可以方便模拟各种直流电源的畸变，用来测试含微处理器的控制系统，检验其滤波、电压监视模块和看门狗等部分是否工作正常，微处理器抗干扰能力是否足够强。

附图说明

图1为本实用新型提供的装置在使用时的系统组成图；

图2为本实用新型提供的装置的一个优选实施例的硬件结构图；

图3为本实用新型提供的装置的一个优选实施例的参数设置界面；

图4为本实用新型提供的装置的一个优选实施例的主程序框图；

图5为本实用新型提供的装置的一个优选实施例的单片机串口中断程序框图；

图6为本实用新型提供的装置的一个优选实施例的单片机定时器中断程序框图。