[发明专利]一种大电流脉冲信号源

说明书

本发明公开了一种大电流脉冲信号源，通过前面板设定大电流幅度和脉宽，由数字电路产生相应的直流基准电压即幅度以及脉宽控制信号，保证了大电流脉冲的幅度、脉宽精度，然后，通过模拟开关将直流基准电压V_sd在模拟脉宽控制信号Cw′有效电平区间内输入压控恒流源输入端，压控恒流源则输出与直流基准电压V_sd成线性关系变化的恒定电流，保证了大电流脉冲上升沿陡峭，超调量小的要求。同时，本发明将作为控制的数字电路即幅值控制信号产生电路与脉宽控制信号产生电路通过两个光耦隔离电路OC1、OC2分别与模拟电路连接并进行控制，有效避免了模拟电路高电压对数字电路可能产生的损害。

技术领域

本发明属于信号产生技术领域，更为具体地讲，涉及一种大电流脉冲信号源。

背景技术

随着大功率半导体驱动技术的发展，大电流脉冲信号源(或称为大电流脉冲恒流源)在测试、工业、军事等领域得到广泛应用，并且发挥着非常重要的作用。

现有的大电流脉冲发生装置，如2014年07月02日授权公告的、公告号为CN203688609U、名称为“一种大电流脉冲发生装置”的中国实用新型专利，由内部集成有A/D转换器的ARM微控制器模块、锂电池、电压转换电路模块、反激开关电源电路模块和大电流脉冲放电电路模块构成。由于脉冲信号PWM由ARM微控制器产生，并采用反激开关电源电路进行驱动放大方式，其产生的大电流脉冲的幅度、脉宽精度以及超调量、上升时间等都达不到信号源的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种大电流脉冲信号源，以提高大电流脉冲的幅度、脉宽精度，同时，使大电流脉冲上升沿陡峭，超调量小，最终满足其作为信号源使用的要求。

为实现上述发明目的，本发明大电流脉冲信号源，其特征在于，包括：

前面板，用于输出大电流幅度和脉宽的设定，并将设定值送入脉冲电流产生电路；

脉冲电流产生电路，用于根据前面板用户设定值向负载电阻RL输出相应幅度和脉宽的大电流脉冲信号；

所述脉冲电流产生电路包括幅值控制信号产生电路、脉宽调制D/A转换电路、脉宽控制信号产生电路、模拟开关、压控恒流源；

幅值控制信号产生电路输出占空比与幅度设定值成比例的幅值控制PWM波CA，将幅值控制PWM波CA作为光耦隔离电路OC1的输入，转化为高低电平分别为75V和70V的模拟PWM控制信号CA′，然后作为脉宽调制D/A转换电路中控制幅值模拟开关的控制信号；

在脉宽调制D/A转换电路中，通过模拟PWM控制信号CA′对幅值模拟开关的控制，脉宽调制D/A转换电路的输入为高低电平分别为参考电压Vr和模拟参考地电压AGND为70V的PWM波，经过滤波处理后，输出与输入PWM波占空比成比例的直流基准电压V_sd；

脉宽控制信号产生电路输出脉宽与脉宽设定值相等的方波作为脉宽控制信号Cw；脉宽控制信号Cw经过光耦隔离电路OC2转换为模拟脉宽控制信号Cw′控制模拟开关，模拟开关将直流基准电压V_sd在模拟脉宽控制信号Cw′有效电平区间内输入压控恒流源输入端；

压控恒流源电路是电压控制电流型电路，其输出电流幅值与输入电压幅值成线性关系变化；在模拟脉宽控制信号Cw′控制直流基准电压V_sd输入压控恒流源输入端时，压控恒流源输出与直流基准电压V_sd成线性关系变化的恒定电流。

本发明的目的是这样实现的。