宽电压特种信号灯对AM波段产生低干扰的技术研究

摘要

与普通信号灯相比，爆闪式信号灯因其体积小，能在短时间内发出强光，信号传递效果好，被广泛应用于特种车辆（工程车、警车、消防车等）、道路交通、航空指示灯等场合。
　　开关DC-DC变换部分是爆闪式信号灯的核心部分，它的设计决定了信号灯的工作频率、工作电压范围、功率损耗、电磁干扰强度等参数。所以如何实现信号灯宽输入电压、低功耗、对AM波段低干扰是本文研究的重点。
　　为最大限度地减少对AM波段的干扰一是选定合适的工作频率；二是降低因频率多变所导致的干扰。在研究信号灯的10-100V宽输入直流电压时，采取两级变换措施，第一级采用同步模式工作的串联型开关电源，大大减少了频率改变量；第二级采用自耦变压器式反激型升压器，结构简单、体积小、升压速度快，为信号灯爆闪提供足够能量。基于频率同步的且按周期N倍的工作方式，有效保证了两级变换的同步，降低因频率多变所导致的干扰。为降低系统功耗，研究了利用二极管检测电流的新型专利技术，省去功率电阻，减小了体积，同时也提高了电流检测精度。
　　在实现多种频闪控制模式时，本文提出利用单电容定时的方式。为了获得多个脉冲序列，采用在锯齿波上设定多个比较点，然后逐次进行比较后产生脉冲序列的方法，提高了控制模式的准确度。
　　信号灯在实现声音报警时，功放设计采用2×10W音频功率放大器TDA2004，能够在较低的电源电压下得到较大的输出功率，低频特性好，稳定性高，低噪音，低失真。报警音源采用HT36A4音乐微控制器，是8位高性能的为音乐应用而专门设计的微控制器。
　　本文所研究的信号灯具有低干扰、宽输入电压、工作稳定、低功耗等特点，可广泛应用于多种需要警示的场合。这些优势扩大了产品使用范围，扩大了国际市场，提高了产品市场竞争力。

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究意义

1.3 研究内容

1.4 章节安排

第2章 相关理论和技术

2.1 电磁波理论

2.2 开关变换产生的电磁干扰

2.3 DC-DC变换

2.4 开关变换器的电流检测方法

2.5 多种脉冲序列发生器

2.6功率放大器

2.7 本章小结

第3章 信号灯总体方案及宽电压DC-DC变换器设计

3.1 信号灯总体方案设计

3.2 宽电压两级DC-DC变换器设计

3.3 本章小结

第4章 信号灯多种控制模式及声音报警部分设计

4.1 利用单电容定时实现多种控制模式

4.2 声音报警部分的设计

4.3 本章小结

结论

参考文献

附录 整体电路图

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢