基于可靠性提升的高压点火电路研究

发布时间：2020-07-08 19:21

【摘要】：在工业、矿山、汽车、家用、航空、航天等诸多领域,点火电路已经有了广泛的应用。点火电路技术的发展也呈现出了多样性,各类点火方式根据应用场合的不同均具备不同的优势。由于点火电路的应用环境通常具有一定的危险性,所以提高点火电路的工作可靠性成为了需要深入研究的问题。本文提出了一种提高电容储能式高压点火电路工作可靠性的优化设计方案,实现了点火电路的高可靠性和小型化设计,并对电路的响应时间进行了研究,提供了相关参数的选取原则。首先,从电路的组成框图层面提出了优化的思路:采用充放电一体化设计,使电路不会出现不安全工作状态;采用稳定输入端电压、变换器使用隔离型开环工作的方式,保证了充电时间的稳定性。其次,对电源滤波电路、控制信号滤波电路、电压变换储能电路、输入电压稳定电路进行了设计,重点对电压变换储能电路进行了深入分析,提出了采用正反激倍压变换电路的方案,实现了电压变换电路的小型化,并对电路的工作模式对电路性能的影响进行了原理性分析。然后,从影响电路性能的储能电容接法、负载电阻两方面,使用Multisim软件进行了仿真分析,得出了有利于储能电容快速充电的电路接法和负载电阻选用原则。最后,使用专业EDA软件Cadence进行了电路原理图和PCB图的设计,最终完成了优化设计工作。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM13
【图文】：

电源模型

；5）快速的仿真错误纠正能力。在仿真出现错误时，能够从而正确完成仿真功能。用 Multisim 软件进行正反激倍压变换器的仿真研究。原因是如变压器等的仿真模型丰富，而半导体分立器件可采用 SPI更接近真实的器件特性，而且各种激励源易设置，虚拟仪器仿真建模激倍压变换电路进行仿真，首先要开展元器件的模型建立。下内容：供电电源模型、变压器模型、开关管模型、脉宽控制整流二极管模型等。电源模型m12 的软件界面中，选取 Sources→Power_Sources→DC_ Po建立，按照实际稳定后的电压设置电压参数，如图 3.1。

变压器模型,开关管

图3.2 Multisim 变压器模型设置3.2.3 开关管模型开关管采用美国NI公司的IRHNJ67230型场效应管，该器件为NI公司成熟产品，以从官网下载其 SPICE 模型（模型格式为 SPICE3），通过建立新的元器件模型建开关管的仿真模型，如图 3.3。由于元器件官方提供的 SPICE 模型是基于产品的工

模型图,开关管,模型,制芯

图3.3 Multisim 开关管模型设置3.2.4 脉宽控制信号模型对开关管进行通断控制的是具有一定周期、具有一定脉冲宽度、具有一定电控制信号，其在电路实现时主要由控制芯片生成。在对其进行仿真时，建立制芯片显然是不必要的，可以采用信号模拟的方式进行建立，如图 3.4。在

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