[发明专利]于单片机的电压冲击试验模拟器

说明书

技术领域

本发明公开了一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，可用于电子产品进行GJB181/GJB181A浪涌电压冲击试验的模拟测试。

背景技术

目前，国内常见的飞机供电特性参数测试台，按照GJB181-86、GJB181A-2003要求进行设计，由尖峰电压信号发生器和浪涌电压信号发生器两部分组成，虽具有自动化控制高、自校准、测试稳定、电压波形验证显示、使用方便等特点，满足机载设备及地面保障设备耐电源特性试验，但仪器造价较高，操作较为复杂。

为使各种电子设备能可靠工作，国家标准规定了各种电子设备应能承受的环境条件。对最基本的供电来说，国军标(GJB181—86)中要求机载电子设备能够承受一定的尖峰电压及浪涌电压。对于尖峰电压，因为尖峰电压值虽高，但时间短，能量小，可用电感滤除或用瞬态电压抑制二极管、压敏电阻来吸收。对于低压浪涌，可以采取贮存能量，或主控系统供电由低压变高压DC—DC补充的供电方法，使电子设备工作不问断，就可解决此问题。但对于过压浪涌，GJB181—86中要求使用+28V供电的电子设备能承受80V、50ms的过压浪涌，其电压高，时间长，因此实现困难。本文通过理论分析和实验，提出了采用电压钳位和开关式稳压电路等方法来解决此问题的思路。

本发明主要针对的国家标准为：

GJB181-86  飞机供电特性及对用电设备的要求

GJB181A-2003  飞机供电特性。

发明内容

本发明正是为了解决上述技术问题而设计的一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，可用于电子产品进行GJB181/GJB181A浪涌电压冲击试验的模拟测试。该模拟器以单片机为基础，通过时间程序控制外围MOS管的通断，间接控制尖峰电压的通断，模拟电压冲击试验状态装置。

一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，所述模拟器包括单片机控制电路、MOS管器件及辅助供电电路组成，其中U1为单片机控制器；X1为石英晶振，作为系统时钟基准，V1-V3二极管为输出隔离，Q1、Q2和MOS管作为开关管，其中单片机为主控核心器件，通过控制模块对外围器件进行控制，单片机系统时钟通过石英晶振进行设置，设备开机后，通过单片机控制Q1接通为后级电路提供供电，当试验选择为正向脉冲时，单片机通过时序控制将Q2开通或关断，使得相应正向脉冲加在输出端，完成正向冲击电压试验；当试验选择为负向脉冲时，单片机通过时序控制将Q1开通或关断，使得输出端输出相应负向脉冲，完成负向冲击电压试验。

如图2所示一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，各部分元器件组成及功能如下：

U1：单片机芯片，通过编程器连接电脑将源程序固化至芯片内部，当单片机通电运行后，可对外围电路进行相应控制；

S1、C3、R1：系统复位电路，单片机采用了上电复位方式，当模拟器系统开关S1闭合后，再为单片机供电的同时通过C3、R1对单片机系统进行复位。

X1、C1、C2：时钟控制电路，通过石英晶体振荡器X1，为单片机运行提供系统时钟，C1、C2为时钟补偿元器件，可对系统时钟基准进行补偿修正，从而确保时间的准确无误；

S2：状态选择开关，系统启动后S2所接管脚默认为高电平，系统程序进入正向脉冲控制程序；若S2闭合，将S2所接管脚接地置0，则系统程序进入负向脉冲控制程序。

Q1、Q2：MOS管电路，单片机电路通过程序控制Q1、Q2的导通与关断来模拟相应的试验状态，设备开机后，通过单片机控制Q1接通为后级电路提供供电，当试验选择为正向脉冲时，单片机通过时序控制将Q2开通或关断，使得相应正向脉冲加在输出端，完成正向冲击电压试验；当试验选择为负向脉冲时，单片机通过时序控制将Q1开通或关断，使得输出端输出相应负向脉冲，完成负向冲击电压试验。

V1、V2、V3：电压隔离电路，如图所示由于模拟器工作时V1、V2、V3所在电路电压不同，需通过二极管进行电压隔离，来确保整个电路输出端的正常运行。

所述模拟器用于电子产品进行GJB181/GJB181A浪涌电压冲击试验的模拟测试，该模拟器通过控制模块控制外围MOS管的通断，控制模拟尖峰电压的施加与撤除，模拟电压冲击试验状态，所述模拟器采用单片机进行程序控制。

通过控制模块控制外围MOS管的通断，控制模拟尖峰电压的施加与撤除。

通过对源程序的修改对试验脉冲时间进行调整。