一種用于汽車電磁閥質(zhì)量測試電源的設(shè)計

摘要：設(shè)計一種用于模擬汽車電磁閥工作狀態(tài)的PWM電源，該電源以單片機(jī)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(shè)備，鍵盤和液晶顯示作為人機(jī)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(nèi)可任意設(shè)置和實時顯示的PWM信號。該電源運行穩(wěn)定、精度高，已成功應(yīng)傭到汽車、電磁閥的生產(chǎn)企業(yè)。
關(guān)鍵詞：電磁閥；PWM；單片機(jī)；DDS

電磁閥在現(xiàn)代汽車中應(yīng)用十分廣泛，電磁閥的性能與汽車的性能緊密相關(guān)。施加到電磁閥的電源在實際工作時的狀態(tài)是異常復(fù)雜的，主要表現(xiàn)在電磁閥電源的電壓幅度、頻率、占空比的復(fù)雜性和隨機(jī)性。為了保證電磁閥出廠的質(zhì)量，本文設(shè)計并制作了一種便于模擬汽車電磁閥實際工作狀態(tài)的電源。根據(jù)電磁閥在汽車中的工作要求，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。同時解決測試出口電磁閥產(chǎn)品性能指標(biāo)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(shè)備。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
如圖1所示，整個系統(tǒng)包括單片機(jī)、I／O擴(kuò)展電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、PWM產(chǎn)生電路、頻率選擇電路、光電隔離和驅(qū)動電路及鍵盤和顯示電路。系統(tǒng)以單片機(jī)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(shè)備，采用8255A擴(kuò)展單片機(jī)外圍接口作為三路D／A轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)輸入口，三路模擬電壓分別用于控制頻率、占空比和幅度。通過單片機(jī)處理數(shù)據(jù)控制波形發(fā)生設(shè)備輸出信號的頻率和占空比，再通過后級的頻率選擇電路和光耦隔離與驅(qū)動電路，實現(xiàn)輸出頻率、占空比和幅度可調(diào)的PWM信號。此外，人機(jī)接口采用鍵盤和LCD顯示，通過RS 232串口進(jìn)行通信后，由PC機(jī)實現(xiàn)。



2 信號產(chǎn)生與控制電路設(shè)計
系統(tǒng)要求產(chǎn)生頻率在O～25 000 Hz之間占空比可調(diào)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(diào)的PWM信號，但由于SG3525在150 Hz以下頻率極不穩(wěn)定，因此需要將信號分為兩個頻率段進(jìn)行設(shè)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。