大功率纹波信号发生器的制作方法

本技术涉及信号发生器，尤其涉及大功率纹波信号发生器。

背景技术：

1、用电设备的供电一般分为交流供电和直流供电两种。无论是交流供电还是直流供电，电源输入端都会伴有电源波纹。产生电源波纹的因素有许多，即使使用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。波纹的主要来源包括：来自工频变压器的纹波、高频干扰脉冲、来自于寄生电容或电感的纹波、开关器件产生的纹波、调节控制环路引起的纹波。为了检验用电设备对供电电源纹波电压的敏感度，需要对设备做相应的测试。在测试中，需要使用波纹信号发生器以输出波纹信号。

2、在gjb 151b-2013军用设备和分系统中，cs101(25hz～150khz电源线传导数度)项目用于检验eut承受耦合到输入电源线上的信号的能力，主要目的是在允许电源电压波形失真的脉动电压条件下确保设备性能不降低。在cs101测试中，纹波信号发生器需要发出25hz-150hz的正弦波，通过耦合变压器将信号加载在被试品两端，如果要在被试品端加载相同幅度的波形，在低频段，纹波信号发生器需要提供更大的电流，在高频段，纹波信号发生器需要提供更高的电压。但是目前市面上常见的纹波发生器，由于功放结构的供电电源的电压是固定的，因此在用于cs101测试系统时，低频段会导致功放过热、输出效率低等不良现象，缩短信号发生器使用寿命，影响测试结果。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是要提供大功率纹波信号发生器，可以解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

2、根据本实用新型的一个方面，提供了大功率纹波信号发生器，

3、包括功放模块、电平比较模块、信号隔离模块和电流开关模块，

4、功放模块用于将输入的交流信号源vin转化成测试所需信号并输出，功放模块中的交流信号源的输出端与电平比较模块的输入端相连，功放模块的输出端作为大功率纹波信号发生器的输出端口；

5、电平比较模块的输出端与信号隔离模块的输入端相连；

6、信号隔离模块的输出端与电流开关模块的控制信号输入端相连，

7、电流开关模块的第一电流输入端连接第一供电电源；电流开关模块的第二电流输入端连接第二供电电源，第二供电电源与功放模块相连。

8、在一些实施方式中，功放模块包括交流信号源vin、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4、电阻r1、电阻r2和电阻r3，

9、交流信号源的输出端通过串联连接的二极管d3和二极管d4与三极管q3的基极相连，三极管q3的集电极与电流开关模块中第一电流开关v1的控制信号输入端相连，三极管q3的集电极与第二供电电源的正极相连；

10、三极管q3的发射极与三极管q1的基极相连，三极管q1的集电极与电流开关模块中第一电流开关v1的第一电流输入端相连，三极管q1的集电极通过二极管d1与第二供电电源的正极相连；

11、三极管q3的发射极通过电阻r3与三极管q4的发射极相连，三极管q4的基极通过二极管d5和二极管d6与交流信号源的输出端相连，三极管q4的集电极与第二供电电源的负极相连；

12、三极管q4的发射极与三极管q2的基极相连，三极管q2的集电极通过二极管d2与第二供电电源的负极相连，三极管q2的发射极和三极管q1的发射极通过串联连接的电阻r1和电阻r2相连，电阻r1和电阻r2相连的一端作为功放模块的输出端。

13、在一些实施方式中，电平比较模块包括比较器ar1和比较器ar2，比较器ar1和比较器ar2的型号为lt1016，

14、比较器ar1的同相输入端与交流信号源的输出端相连，比较器ar1的反向输入端连接直流电平dc+，比较器ar1的输出端连接信号隔离模块的输入端；

15、比较器ar2的同相输入端与交流信号源的接地端相连，比较器ar2的反向输入端连接直流电平dc-，比较器ar2的输出端连接信号隔离模块的输入端。

16、在一些实施方式中，信号隔离模块包括芯片u1和芯片u2，芯片u1和芯片u2是型号为6n137的光耦合器，芯片u1的输入端与比较器ar1的输出端通过电阻r6相连，芯片u1的输出端与电流开关模块的控制信号输入端相连；

17、芯片u2的输入端与比较器ar2的输出端通过电阻r7相连，芯片u2的输出端与电流开关模块的控制信号输入端相连。

18、在一些实施方式中，电流开关模块包括开关v1和开关v2，开关v1和开关v2为氮化镓mosfet，开关v1的控制信号输入端与芯片u1的输出端相连，开关v1的第一电流输入端连接第一供电电源的正极，开关v1的第二电流输入端通过二极管d1连接第二供电电源的正极，第二供电电源的正极通过二极管d1后分别连接三极管q3的集电极和三极管q1的集电极，

19、开关v2的控制信号输入端与芯片u2的输出端相连，开关v1的第一电流输入端连接第一供电电源的负极，开关v1的第二电流输入端通过二极管d2连接第二供电电源的负极，第二供电电源的负极通过二极管d2后分别连接三极管q2的集电极和三极管q4的集电极，开关v1的第一电流输入端和控制信号输入端之间连接有电阻r9。

20、在一些实施方式中，第一供电电源为50v直流电源。

21、在一些实施方式中，第二供电电源为25v直流电源。

22、本实用新型提供的大功率纹波信号发生器，通过在功放模块上添加了电平比较模块、信号隔离模块和电流开关模块，能够动态调整功放模块的供电电源，满足纹波信号发生器适应不同供电电压的需求，实现在正弦周期内切换不同的供电电压，以保证输出波形不失真、不畸变，满足测试需求，提高测试精度；电路结构简单，开发成本低，有效提高大功率波纹信号发生器的经济适用性。

23、另外，在本实用新型技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

技术特征：

1.大功率纹波信号发生器，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，所述第一供电电源为50v直流电源。

7.根据权利要求1所述的大功率纹波信号发生器，其特征在于，所述第二供电电源为25v直流电源。

技术总结
本技术提供了大功率纹波信号发生器，包括功放模块、电平比较模块、信号隔离模块和电流开关模块，功放模块中的交流信号源的输出端与电平比较模块的输入端相连；电平比较模块的输出端与信号隔离模块的输入端相连；信号隔离模块的输出端与电流开关模块的控制信号输入端相连，电流开关模块的第一电流输入端连接第一供电电源；电流开关模块的第二电流输入端连接第二供电电源，第二供电电源与功放模块相连。本技术提供的大功率纹波信号发生器，能够动态调整功放模块的供电电源，实现在正弦周期内切换不同的供电电压，以保证输出波形不失真、不畸变，满足测试需求，提高测试精度。

技术研发人员：孙正,徐东升,马奇
受保护的技术使用者：苏州泰思特电子科技有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/3/17