一种脉冲调制信号功率放大装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种脉冲调制信号功率放大装置，用于模拟车载电器在完全工况下完成整车和零部件的电磁兼容测试，包括电气功能部和屏蔽外部电磁干扰的壳体，电气功能部设在所述壳体内，且包括依次电性连接的驱动信号接收单元、功率驱动单元、功率开关单元及滤波单元。该装置能够满足车载零件对脉冲信号的要求，并且适用于电磁兼容测试，同时能够确保测试中不会引入电磁干扰而影响测试结果。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲调制信号功率放大装置
本技术涉及整车和零部件电磁兼容测试领域，特别涉及一种脉冲调制功率放大装置。
技术介绍
随着汽车产业的飞速发展，车载电器装备技术也有了长足的进步。越来越多的PWM(脉冲调制)信号在各类控制器和执行器中得到应用。PWM信号可以为控制器和执行器提供触发信号识别、逻辑功能控制或者功率驱动等，但是，车载各类控制器和执行器的电路由于设计不规范，可能会影响控制器和执行器对PWM触发信号的识别，对PWM信号频繁快速开关处理不当，进而导致电磁辐射通过连接各用电器的线束向外界产生扩散，严重影响整车的电磁兼容性能。为了测试车载电器的电路电磁兼容性，用可以模拟整车条件下的PWM信号的脉冲信号发生装置，来模拟车载电器在完全工况下的电磁兼容测试，但是，目前市面上的脉冲调制信号功率放大装置存在易引入电磁干扰的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种脉冲调制信号功率放大装置，适用于模拟车载电器在完全工况下完成整车和零部件的电磁兼容测试。该装置能模拟所有车载电器需要的PWM信号，输出频率和占空比可调，延时小，响应快，能够为车载电器提供足够的驱动功率，且本身不引入电磁干扰，且能提供符合电磁兼容测试要求的A类上升下降沿供电信号。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种脉冲调制信号功率放大装置，包括电气功能部和屏蔽外部电磁干扰的壳体，所述电气功能部设在所述壳体内，所述电气功能部包括依次电性连接的驱动信号接收单元、功率驱动单元、功率开关单元及滤波单元；其中，所述驱动信号接收单元，接收脉冲调制信号的外部模拟驱动信号；所述功率驱动单元，将外部模拟驱动信号同频放大，输出带有负压的驱动信号；所述功率开关单元，内置一绝缘栅双极性三极管(Q2)，所述三极管(Q2)基极接收带有负压的驱动信号，所述三极管(Q2)集电极连接外部直流信号；所述功率开关单元通过对所述带有负压的驱动信号同频快速通断，实现所述外部直流信号斩波形成脉冲功率信号；所述滤波单元，调整脉冲功率信号的上升沿时间，并消除下降沿的瞬时过冲得到测试用脉冲调制信号。优选的，所述驱动信号接收单元包括三极管(Q1)和电阻(R1)，其中，所述电阻(R1)耦接于所述三极管(Q1)发射极与地(GND1)之间，外部模拟驱动信号耦连于所述三极管(Q1)基极，所述三极管(Q1)被配置为工作在开关区。优选的，所述功率驱动单元包括电阻(R2)，稳压管(Z1)，稳压管(Z2)，电解电容(C1)，电解电容(C2)和驱动芯片(U1)，其中，所述电阻(R2)耦接于第一外部电源的正极与所述驱动芯片(U1)之间，所述稳压管(Z1)正极耦接于所述稳压管(Z2)正极，所述稳压管(Z2)负极耦接于所述电解电容(C1)正极，所述电解电容(C1)负极耦接于所述电解电容(C2)负极和地(GND2)，所述电解电容(C2)正极耦接于第二供电电压(VCC2)；所述驱动芯片(U1)的功能性引脚还分别耦接于所述NPN型三极管(Q1)的集电极、所述稳压管(Z1)负极、所述稳压管(Z2)负极、所述电解电容(C1)负极、所述电解电容(C2)正极。优选的，所述功率开关单元还内置一续流二极管(D3)，所述三极管(Q2)基极耦接于所述稳压管(Z1)负极,所述三极管(Q2)集电极连接所述二极管(D3)负极及外部直流信号，所述三极管(Q2)的发射极耦接于所述稳压管(Z2)负极和所述二极管(D3)正极，所述三极管(Q2)工作在开关区。优选的，所述滤波单元包括电容(C3)，所述电容(C3)正极耦接于所述三极管(Q2)发射极和装置外部输出端，所述电容(C3)负极耦接于装置外部地。优选的，所述脉冲调制信号功率放大装置还包括故障监测单元，实时监测所述功率开关过电流情况，并输出故障报警信号。进一步的，所述故障监测单元包括快恢复二极管(D1)，电阻(R3)，电阻(R4)，光电隔离芯片(U2)，所述光电隔离芯片(U2)内置有发光二极管(D4)和三极管Q3，所述二极管(D1)耦接于所述驱动芯片(U1)与所述三极管(Q2)集电极之间，所述电阻(R3)耦接于所述驱动芯片(U1)与发光二极管(D4)正极的引脚之间，发光二极管(D4)负极的引脚耦接所述驱动芯片(U1)，所述三极管(Q3)发射极的引脚耦接于地(GND1)，所述三极管(Q3)集电极的引脚通过电阻(R4)耦接于第一供电电压(VCC1)。优选的，所述脉冲调制信号功率放大装置还包括保护单元，所述保护单元包括芯片(U3),所述芯片(U3)供电引脚耦接第一工作电压(VCC1)，所述芯片(U3)的输入引脚耦接外部PWM信号输入，所述芯片(U3)的输出引脚耦接所述驱动信号接收单元三极管(Q1)基极，所述芯片(U3)使能端耦接所述光电隔离单元三极管(Q3)集电极。优选的，所述脉冲调制信号功率放大装置还包括供电单元，所述供电单元通过DC-DC升压电路，为所述功率驱动单元提供所需供电电压。具体的，所述供电单元包括电解电容(C4)，电感(L1)，二极管(D2)，调压芯片(U4)，电阻(R5)，电阻(R6)，可调电阻(R7)，电阻(R8)及电解电容(C5)；所述电容(C4)正极耦接于第二外部电源正极，所述电容(C4)负极耦接于所述第二外部电源负极，所述第二外部电源负极耦接于地(GND2)，所述电感(L1)耦接于所述电容(C4)正极和所述二极管(D2)正极之间；所述调压芯片(U4)的功能性引脚分别耦接于所述电容(C4)的正极、所述二极管(D2)正极、所述可调电阻(R7)的中间端及地(GND2)；所述可调电阻(R7)的一端耦接于所述二极管(D2)的负极，另一端通过所述电阻(R8)耦接于地(GND2)；所述电容(C5)正极耦接所述二极管(D2)负极并且输出第二供电电压(VCC2)，所述电容(C5)负极耦接地(GND2)，所述电阻(R5)一端耦接第一外部电源正极，另一端串联所述电阻(R6)后耦接第一外部电源负极，所述第一外部电源负极耦接于地(GND1)，电阻(R5)与电阻(R6)之间输出第一供电电压(VCC1)。与现有技术相比，本技术提供的脉冲调制信号功率放大装置具有以下有益效果：本技术提供的脉冲调制信号功率放大装置，接收所述脉冲调制信号的外部模拟驱动信号，并可以为功率驱动单元提供所需的输入高阻电气特性，使其可以正常工作；功率驱动单元，将接收的模拟驱动信号同频放大,输出带有负压的典型驱动信号，与普通驱动信号相比，带有负压的驱动信号可以保证功率开关单元有效触发通断，使功率开关模块同频实现快速且彻底的通断，并同频实现快速通断，将外接的直流供电信号斩波，得以获得脉冲功率信号，滤波模块调整功率开关单元得到的脉冲功率信号的上升沿时间，并消除下降沿的瞬时过冲，获得上升沿和下降沿较为缓和的脉冲功率信号，可以滤除不必要的电磁干扰，实现装置输出与整车脉冲功率信号发生器输出信号一致，并符合电磁兼容测试对信号上升沿下降沿时间的要求。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例提供的一种脉冲调制信号功率放大装置的模块框图；图2为本技术实施例提供的一种脉冲调制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，包括电气功能部和屏蔽外部电磁干扰的壳体，所述电气功能部设在所述壳体内，所述电气功能部包括依次电性连接的驱动信号接收单元、功率驱动单元、功率开关单元及滤波单元；其中，所述驱动信号接收单元，接收脉冲调制信号的外部模拟驱动信号；所述功率驱动单元，将外部模拟驱动信号同频放大，输出带有负压的驱动信号；所述功率开关单元，包括一绝缘栅双极性三极管(Q2)，所述三极管(Q2)基极接收带有负压的驱动信号，所述三极管(Q2)集电极连接外部直流信号；所述功率开关单元通过对所述带有负压的驱动信号同频快速通断，实现所述外部直流信号斩波形成脉冲功率信号；所述滤波单元，调整脉冲功率信号的上升沿时间，并消除下降沿的瞬时过冲得到测试用脉冲调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，包括电气功能部和屏蔽外部电磁干扰的壳体，所述电气功能部设在所述壳体内，所述电气功能部包括依次电性连接的驱动信号接收单元、功率驱动单元、功率开关单元及滤波单元；其中，所述驱动信号接收单元，接收脉冲调制信号的外部模拟驱动信号；所述功率驱动单元，将外部模拟驱动信号同频放大，输出带有负压的驱动信号；所述功率开关单元，包括一绝缘栅双极性三极管(Q2)，所述三极管(Q2)基极接收带有负压的驱动信号，所述三极管(Q2)集电极连接外部直流信号；所述功率开关单元通过对所述带有负压的驱动信号同频快速通断，实现所述外部直流信号斩波形成脉冲功率信号；所述滤波单元，调整脉冲功率信号的上升沿时间，并消除下降沿的瞬时过冲得到测试用脉冲调制信号。2.根据权利要求1所述的脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，所述驱动信号接收单元包括三极管(Q1)和电阻(R1)，其中，所述电阻(R1)耦接于所述三极管(Q1)发射极与地(GND1)之间，外部模拟驱动信号耦连于所述三极管(Q1)基极，所述三极管(Q1)被配置为工作在开关区。3.根据权利要求2所述的脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，所述功率驱动单元包括电阻(R2)，稳压管(Z1)，稳压管(Z2)，电解电容(C1)，电解电容(C2)和驱动芯片(U1)，其中，所述电阻(R2)耦接于第一外部电源的正极与所述驱动芯片(U1)之间，所述稳压管(Z1)正极耦接于所述稳压管(Z2)正极，所述稳压管(Z2)负极耦接于所述电解电容(C1)正极，所述电解电容(C1)负极耦接于所述电解电容(C2)负极和地(GND2)，所述电解电容(C2)正极耦接于第二供电电压(VCC2)；所述驱动芯片(U1)的功能性引脚还分别耦接于所述三极管(Q1)的集电极、所述稳压管(Z1)负极、所述稳压管(Z2)负极、所述电解电容(C1)负极、所述电解电容(C2)正极。4.根据权利要求3所述的脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，所述功率开关单元还内置一续流二极管(D3)，所述三极管(Q2)基极耦接于所述稳压管(Z1)负极,所述三极管(Q2)集电极连接所述二极管(D3)负极及外部直流信号，所述三极管(Q2)的发射极耦接于所述稳压管(Z2)负极和所述二极管(D3)正极，所述三极管(Q2)工作在开关区。5.根据权利要求4所述的脉冲调制信号功率放大装置，其特征在于，所述滤波单元包括电容(C3)，所述电容(C3)正极耦接于所述三极管(Q2)发射极和装置外部输出端，所述电容(C3)负极耦接于装置外部地。6.根据权利要求5所述的脉冲调制信号功率放大装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大用，吴定超，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22