基于单片机的电压冲击试验模拟器的制造方法
【专利摘要】本实用新型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。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，从而控制外加模拟尖峰电压的施加与撤除，模拟电压冲击试验状态。本实用新型的有益效果是解决了电子产品进行GJB181/GJB181A浪涌电压冲击试验的模拟测试，可以作为电子产品试验符合性的摸底试验装置。
【专利说明】
基于单片机的电压冲击试验模拟器
【技术领域】
[0001]本实用新型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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]本实用新型主要针对的国家标准为:
[0005]GJB181-86飞机供电特性及对用电设备的要求
[0006]GJB181A-2003 飞机供电特性。
【发明内容】
[0007]本实用新型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。
[0008]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Ui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Ql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Ql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。
[0009]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:
[0010]Ul: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；
[0011]S1、C3、Rl: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SI闭合后，再为单片机供电的同时通过C3、Rl对单片机系统进行复位。
[0012]X1、Cl、C2:时钟控制电路，通过石央晶体振汤器Xl，为单片机运彳丁提供系统时钟，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；
[0013]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。
[0014]QU Q2:M0S管电路，单片机电路通过程序控制Ql、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Ql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Ql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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]通过对源程序的修改对试验脉冲时间进行调整。
[0019]元器件最佳参数为，Ul单片机选型为，AT89C2051 ；X1晶振选型为，12M ;C1、C2电容选型为，50V20pF ；C3电容选型为，50V10uF ;V1_V3 二极管选型为，MUR3020 ;Q1、Q2和MOS管选型为IRFPG50。
[0020]有益效果
[0021]本实用新型的有益效果是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，控制尖峰电压的施加与撤除，模拟电压冲击试验状态。解决了专用发生器造价高等缺点。
[0022]①性能优良，成本低廉。
[0023]本实用新型控制性能优良，整体电路成本较低。
[0024]②电路简洁，工作稳定。
[0025]本实用新型采用单片机为核心器件，对尖峰时间可作出精准控制，即可满足技术指标的要求。同时该电路具有较高的抗扰动能力，仍能稳定的工作。
[0026]③适用范围广
[0027]本实用新型具有时间控制电路，同时也具有独立的辅助电源，主要工作状态不受后级设备的影响。这就大大拓宽了其应用的场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1基于单片机的电压冲击试验模拟器外观图；
[0029]图2基于单片机的电压冲击试验模拟器原理图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0031]如图2所示，一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，包括单片机控制电路、MOS管器件及辅助供电电路组成。其中Ul为单片机控制器；X1为石英晶振，作为系统时钟基准，V1-V3 二极管为输出隔尚，Ql、Q2M0S管作为开关管。
[0032]本实用新型经过多次试验及应用得到元器件最佳参数为:
[0033]Ul单片机选型为:AT89C2051
[0034]Xl晶振选型为:12M
[0035]C1、C2 电容选型为:50V20pF
[0036]C3 电容选型为:50V10uF
[0037]V1-V3 二极管选型为:MUR3020
[0038]Ql、Q2M0S 管选型为:IRFPG50
[0039]以下为GJB181/GJB181A试验模拟器源程序:
[0040]
ORG 0040H;开始
SETB Pl U;初始化
CLR Pl.1; Pl.0置I,供电输入导通，
Pl.1 置 0，
正向脉冲关断
[0041]
CLR P3.0
SETB P3.1;状态指示P3.0置 Ο, P3.1 置 I,
状态指示红灯
ZTJC: JNB P3, 7 , FXMC ;状态选择，P3.7为I继续进
入正向脉冲程序，为O跳转至
FXMC
AC AlL YSSOmS
JBP3.7， ZTJC
ZXMC: SETB Pl.0;正向脉冲程序
CLR Pl.1; Pl.0置1，供电输入导通，
PT.1置0，正向脉冲关断
SETB P3.0
CLR P3.1;状态指示P3.0置1，P3.1置
O,状态指示绿灯 MOVRO，#10 ;设置正向脉冲次数，RO=1
M: DJNZ RO ,ZX
AJMP JS;正向脉冲次数为O跳转至结
束程序一JS，为I继续正向脉冲程序一ZX
ZX: SETB Pl.0
[0042]CLR P1.1; P1.0置1，供电输入导通，
Pl.1置O，正向脉冲关断 U ALL YS12S;脉冲间隔时间延时12S,实际
延时
11973mS
SETB PL O
SETB Pl.1; Pl.0置1，供电输入导通，
卩1.1置1，正向脉冲导通 ACALL YS50mS;脉冲时间延时5OmS,实际延时 58mS
AJMP M
FXMC: SETB Pl.0;负向脉冲程序
CLR Pl.1; Pl.0置1，供电输入导通，
Pl.1置0，正向脉冲关断
SETB P3 U
SETB Pll;状态指示P3.0置1，P3.1置
1，状态指示黄灯 MOV RO ,#10 ;设置负向脉冲次数，RO=1
MM: DJNZ RO ，FX
AJMP JS;负向脉冲次数为O跳转至结
束程序--JS,为I继续负向脉冲程序一FX
[0043] FX: SETB P1.0
CLR P1.1O置I,供电输入导通，
P1.1置0，正向脉冲关断
ACALL YS12S;脉冲间隔时间延时12S,实际延时
11973mS
UR Pl.0
CLR Pl.1;P1.0置I,供电输入关断，
Pl.1置I,正向脉冲关断
ACALL YS5 OmS;脉冲时间延时5OmS,实际延时 58mS
UMP MM
YS12S: MOV R3 ,#238 ;脉冲间隔时间延时12S子程
序，实际延时11973mS
MO: ACALL YSl
DJNZ R3 ，MO
RET
YSl: MOV Rl ，#100
Ml: MOY R2 ,#250
M2: DJNZ R2 ,M2
DJNZ Rl ，Ml
[0044]
RET
YSSOmS: MOV R4， #116 ;脉冲时间延时50mS子程序，
实际延时58mS
M3: MOV R5 ,#250
M4: DJNZ R5 ,M4
DJNZ R4 ，M
RET
JS: SETB Pl.1;结束程序，关断正向脉冲
CLR P3.0
SETB P3.1;状态指示 P3.0 置 0,P3.1
置1，状态指示红灯
SJMP $
END
[0045] 本实用新型专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下得出的其他任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于单片机的电压冲击试验模拟器，其特征在于: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Ul为单片机控制器；X1为石英晶振，作为系统时钟基准，V1、V2和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Ql接通为后级电路提供供电，Vl、V2和V3:电压隔离电路，由于模拟器工作时Vl、V2和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，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，元器件最佳参数为，Ul单片机选型为:AT89C2051 ； Xl晶振选型为:12M ;C1、C2电容选型为:50V 20pF ；C3 电容选型为:50V 1uF ;V1_V3 二极管选型为:MUR3020 ;Q1、Q2 和 MOS管选型为IRFPG50。
【文档编号】G01R1/28GK203941197SQ201420189644
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】陈坤, 马强 申请人:航天长峰朝阳电源有限公司