一種用于汽車(chē)電磁閥質(zhì)量測試電源的設計

摘要：設計一種用于模擬汽車(chē)電磁閥工作狀態(tài)的PWM電源，該電源以單片機為控制核心，采用DDS芯片AD9851和PWM控制芯片SG3525為波形發(fā)生設備，鍵盤(pán)和液晶顯示作為人機接口，輸出頻率在O～25 000 Hz，占空比在O～100％，幅度在O～36 V范圍內可任意設置和實(shí)時(shí)顯示的PWM信號。該電源運行穩定、精度高，已成功應傭到汽車(chē)、電磁閥的生產(chǎn)企業(yè)。
關(guān)鍵詞：電磁閥；PWM；單片機；DDS

電磁閥在現代汽車(chē)中應用十分廣泛，電磁閥的性能與汽車(chē)的性能緊密相關(guān)。施加到電磁閥的電源在實(shí)際工作時(shí)的狀態(tài)是異常復雜的，主要表現在電磁閥電源的電壓幅度、頻率、占空比的復雜性和隨機性。為了保證電磁閥出廠(chǎng)的質(zhì)量，本文設計并制作了一種便于模擬汽車(chē)電磁閥實(shí)際工作狀態(tài)的電源。根據電磁閥在汽車(chē)中的工作要求，對電磁閥在各種工作狀態(tài)下的質(zhì)量要求進(jìn)行模擬測試。同時(shí)解決測試出口電磁閥產(chǎn)品性能指標的難題，為我國電磁閥的出口產(chǎn)品提供必要的技術(shù)性能測試設備。

1 系統結構與工作原理
如圖1所示，整個(gè)系統包括單片機、I／O擴展電路、D／A轉換電路、PWM產(chǎn)生電路、頻率選擇電路、光電隔離和驅動(dòng)電路及鍵盤(pán)和顯示電路。系統以單片機為控制中心，采用DDS芯片AD9851和PWM控制芯片SG3525為波形發(fā)生設備，采用8255A擴展單片機外圍接口作為三路D／A轉換電路數據輸入口，三路模擬電壓分別用于控制頻率、占空比和幅度。通過(guò)單片機處理數據控制波形發(fā)生設備輸出信號的頻率和占空比，再通過(guò)后級的頻率選擇電路和光耦隔離與驅動(dòng)電路，實(shí)現輸出頻率、占空比和幅度可調的PWM信號。此外，人機接口采用鍵盤(pán)和LCD顯示，通過(guò)RS 232串口進(jìn)行通信后，由PC機實(shí)現。



2 信號產(chǎn)生與控制電路設計
系統要求產(chǎn)生頻率在O～25 000 Hz之間占空比可調的PWM信號，采用PWM控制芯片SG3525可以很方便地產(chǎn)生頻率和占空比獨立可調的PWM信號，但由于SG3525在150 Hz以下頻率極不穩定，因此需要將信號分為兩個(gè)頻率段進(jìn)行設計，其中低頻段為O～200 Hz，采用AD9851作為信號發(fā)生器，高頻段為200～25 000 Hz，采用SG3525作為信號發(fā)生器。