發(fā)火脈沖發(fā)生器的設計與實現(xiàn).pdf

1、發(fā)火脈沖發(fā)生器是測試點火器件性能的一種專用脈沖恒流源，它產生幅度和寬度均可控的矩形脈沖恒流信號，去激發(fā)被測試的器件，使之熔斷和產生點火，并能實時測量和顯示出設定的脈沖電流幅度和寬度，實現(xiàn)對被測產品性能的檢測和調試，高質量的輸出脈沖電流是測試點火器件性能的關鍵。但目前國內市場上尚沒有相關的恒流源產品，因此，對發(fā)火脈沖發(fā)生器設計方案的研究具有非常重要的理論和實踐意義。
　　本次設計是基于“發(fā)火脈沖發(fā)生器”項目，以具體的技術指標為中心進

2、行的研究。設計的主要思想是以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定的脈沖電流，其中大功率的脈沖恒流源電路是本次設計的難點。論文的主要研究內容如下：
　　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外研究現(xiàn)狀，設計出了發(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計方案，以確保獲得精確的邏輯控制信號，進而輸出高質量的脈沖電流。最后經(jīng)過實驗，對比

3、兩種設計方案的利弊，采用了以FPGA作為邏輯控制部分主控芯片的設計方案，主要模塊包括脈沖電流幅度控制PWM波產生模塊、脈沖電流寬度控制PWM波產生模塊、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”項目需輸出高質量的脈沖電流，提出了一種以場效應管MOSFET為開關元件的大功率脈沖恒流源電路設計方案，主要包括有源低通濾波電路、恒流源電路、微分補償電路和過載保護電路。實驗表明，輸出的脈沖電流上升時間短、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計，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．針對設計過程中出現(xiàn)的問題，對各部分電路進行了調試分析，給出了解決方案，最后完成了發(fā)火脈沖發(fā)生器樣機的制作，并對樣機進行了綜合測試。在論文結尾總結了本次設計的工作，并提出了一些設計中值得繼續(xù)研究的問題。
　　樣機的測試結果表明本次設計完成了發(fā)火脈沖發(fā)生器的所有基本功能，且各項指標均滿足設計