發(fā)火脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、發(fā)火脈沖發(fā)生器是測試點(diǎn)火器件性能的一種專用脈沖恒流源，它產(chǎn)生幅度和寬度均可控的矩形脈沖恒流信號(hào)，去激發(fā)被測試的器件，使之熔斷和產(chǎn)生點(diǎn)火，并能實(shí)時(shí)測量和顯示出設(shè)定的脈沖電流幅度和寬度，實(shí)現(xiàn)對被測產(chǎn)品性能的檢測和調(diào)試，高質(zhì)量的輸出脈沖電流是測試點(diǎn)火器件性能的關(guān)鍵。但目前國內(nèi)市場上尚沒有相關(guān)的恒流源產(chǎn)品，因此，對發(fā)火脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)方案的研究具有非常重要的理論和實(shí)踐意義。
　　本次設(shè)計(jì)是基于“發(fā)火脈沖發(fā)生器”項(xiàng)目，以具體的技術(shù)指標(biāo)為中心進(jìn)

2、行的研究。設(shè)計(jì)的主要思想是以FPGA作為數(shù)字測量和邏輯控制部分的主控芯片，控制脈沖恒流源電路輸出設(shè)定的脈沖電流，其中大功率的脈沖恒流源電路是本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．論述了發(fā)火脈沖發(fā)生器的研究意義和脈沖恒流源的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了發(fā)火脈沖發(fā)生器的總體方案。
　　2．提出了分別基于分離元件和FPGA的兩種邏輯控制電路設(shè)計(jì)方案，以確保獲得精確的邏輯控制信號(hào)，進(jìn)而輸出高質(zhì)量的脈沖電流。最后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，對比

3、兩種設(shè)計(jì)方案的利弊，采用了以FPGA作為邏輯控制部分主控芯片的設(shè)計(jì)方案，主要模塊包括脈沖電流幅度控制PWM波產(chǎn)生模塊、脈沖電流寬度控制PWM波產(chǎn)生模塊、核心控制模塊、寬度測量顯示控制模塊。
　　3．針對“發(fā)火脈沖發(fā)生器”項(xiàng)目需輸出高質(zhì)量的脈沖電流，提出了一種以場效應(yīng)管MOSFET為開關(guān)元件的大功率脈沖恒流源電路設(shè)計(jì)方案，主要包括有源低通濾波電路、恒流源電路、微分補(bǔ)償電路和過載保護(hù)電路。實(shí)驗(yàn)表明，輸出的脈沖電流上升時(shí)間短、紋波小且過

4、沖小。
　　4．完成了發(fā)火脈沖發(fā)生器測量顯示部分的電路設(shè)計(jì)，包括輸出脈沖電流幅度測量顯示電路和輸出脈沖電流寬度測量顯示電路。
　　5．針對設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，對各部分電路進(jìn)行了調(diào)試分析，給出了解決方案，最后完成了發(fā)火脈沖發(fā)生器樣機(jī)的制作，并對樣機(jī)進(jìn)行了綜合測試。在論文結(jié)尾總結(jié)了本次設(shè)計(jì)的工作，并提出了一些設(shè)計(jì)中值得繼續(xù)研究的問題。
　　樣機(jī)的測試結(jié)果表明本次設(shè)計(jì)完成了發(fā)火脈沖發(fā)生器的所有基本功能，且各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)