專利名稱：一種載運(yùn)工具裝載的圖像采集顯示設(shè)備所用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種載運(yùn)工具裝載的圖像采集顯示設(shè)備所用電源裝置 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種視頻系統(tǒng)，更具體地說涉及一種載運(yùn)工具裝載的圖像 采集顯示設(shè)備所用電源裝置。
技術(shù)背景
在現(xiàn)有技術(shù)中， 一種獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的脫機(jī)系統(tǒng)——嵌入式數(shù)據(jù)采集以及成 像系統(tǒng)越來越多的用于車載和船載的視頻采集顯示系統(tǒng)中，提高了交通工具的 安全性。但隨之而來的問題之一是該成像系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)的好壞對(duì)圖象的采集和 成像的質(zhì)量有很大的制約和影響。目前車載和船載設(shè)備上較常用的直流穩(wěn)壓電 源是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電源，該類電源屬連續(xù)控制的線性電源，由于調(diào)整管工作 于放大區(qū),流過的電流是連續(xù)的，能滿足很多方面的要求，但其輸出電壓波紋較 大，調(diào)整管需損耗較大的功率，導(dǎo)致其效率低下，承受過載和短路的能力差，并 且需采用笨重的工頻變壓器和裝有體積較大散熱器的大功率調(diào)整管，大大地增 加了整個(gè)裝置的體積和重量，嚴(yán)重的影響了電源的穩(wěn)定性以及電源系統(tǒng)的集成 化，因此一方面與運(yùn)載工具的特殊性要求不符，另一方面在圖象采集過程中造成 某些信息特征的丟失以及成像質(zhì)量的嚴(yán)重缺陷，尤其在高溫環(huán)境下以及多電壓 供電的要求下不能滿足系統(tǒng)的要求。簡而言之當(dāng)載運(yùn)工具所用電源電壓的不穩(wěn) 定以及較大的電壓波紋，將對(duì)成像系統(tǒng)產(chǎn)生了很強(qiáng)的干擾，使得A/D芯片的精 度大大降低，會(huì)產(chǎn)生大量的雪花，畫面也有嚴(yán)重的變形以及視頻圖象的不同步, 這對(duì)目標(biāo)特征的識(shí)別以及所要的搜尋的目標(biāo)的精度產(chǎn)生了很大的影響。因此所 用電源對(duì)系統(tǒng)的成像質(zhì)量以及后期的圖象的處理都顯得特別的關(guān)鍵
實(shí)用新型內(nèi)容
-
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種高集成化的、旨在 減小電壓波紋和寄生振蕩對(duì)成像質(zhì)量和圖象造成扭曲和模糊的、多電壓供電及 過溫保護(hù)的載運(yùn)工具裝載的圖像采集顯示設(shè)備所用電源裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn) 一種載運(yùn)工具裝載的圖像采集 顯示設(shè)備所用電源裝置，具有外殼體及安裝在其內(nèi)的電路，其特殊之處是所述 電路由電壓波紋抑制電路、寄生振蕩吸收電路、多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路所 組成；電壓波紋抑制電路輸出端接寄生振蕩吸收電路，寄生振蕩吸收電路輸出 端接多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路；其中
電壓波紋抑制電路包含低電感的電感器Zi、 二極管Di "6組成的整流單
元、由濾波電容G組成的濾波電路以及由三級(jí)管L、 r2，電阻W!、凡、凡，
電容C;、 ^S^瞬態(tài)電壓抑制器組成的穩(wěn)壓電路；
寄生振蕩吸收電路由磁珠F，電容C" C"和電阻A/、兄以及電感丄s、 工c等所組成；
多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路由穩(wěn)壓芯片MAX17XX，電阻^^~^5 ，電容
C。、 C;、 Cs以及電壓轉(zhuǎn)換器;^組成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了本實(shí)用新型提出的電源裝置，實(shí)現(xiàn)了元件的 集成化，減少電壓波紋和寄生振蕩對(duì)成像質(zhì)量和圖象造成扭曲和模糊，提高了 傳感器采集和顯示的圖象質(zhì)量，對(duì)圖象的實(shí)時(shí)顯示以及后期的圖象處理帶來了 很大的方便。還解決了多電壓供電問題，解決了高溫下工作的交通工具對(duì)電源的 特殊要求，同時(shí)解決了外在裝置對(duì)不同電源的特殊要求以及上電順序的問題。較 傳統(tǒng)的電源模塊更適合于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，比如智能交通汽車和大型的船舶 的監(jiān)視系統(tǒng)的電源的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例原理方框圖。
圖2為電壓波紋抑制電路圖。
圖3為寄生振蕩吸收電路圖。
圖4多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明
圖1給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 一種載運(yùn)工具裝載的圖像采 集顯示設(shè)備所用電源裝置，具有外殼體及安裝在其內(nèi)電路，所述其內(nèi)電路由電 壓波紋抑制電路l、寄生振蕩吸收電路2、多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路3。電壓 波紋抑制電路輸出端接寄生振蕩吸收電路，寄生振蕩吸收電路輸出端接多態(tài)電 壓輸出及過溫保護(hù)電路。
圖2為電壓波紋抑制電路圖。在電源接入處，"M乍用是防止電源在安裝和 維修的時(shí)電源的正負(fù)極反接，在最大的程度上保護(hù)電源裝置。^6為瞬態(tài)的抑制 二極管，由于載運(yùn)工具會(huì)有大功率的器件工作，為了防止大功率器件對(duì)電源的 損壞，因此用"6來吸收高壓脈沖電壓。^為低電感磁條，能有效的吸收騷擾信 號(hào)的能量，在此基礎(chǔ)上提供較好的電壓信號(hào)，同時(shí)減小關(guān)斷電壓的峰值，降低關(guān) 斷損耗。丄i， "5和"6組成的單元用來吸收電路間的共模干擾和串模干擾，使 穩(wěn)壓器在整個(gè)輸入電壓和輸出電流變化范圍內(nèi)，提高其工作穩(wěn)定性和改善瞬變
響應(yīng)。i^ i^組成的單相橋式電路，將交流的信號(hào)變成了脈動(dòng)的直流電壓。c\
為波紋濾除電容。
調(diào)整管L,2，凡,凡和及2組成了串聯(lián)式的穩(wěn)壓電路。當(dāng)外在的阻抗發(fā)生變
化的時(shí)候，而使其輸出的電壓穩(wěn)定，y&為瞬態(tài)電壓的抑制器，「"1采用
BYV26C的快速回復(fù)二極管。「Si,A、Cz等并聯(lián)以后，構(gòu)成具保護(hù)功能的吸收 電路，吸收漏感上的較大磁能能量。在正常工作的時(shí)候，「Si的損耗非常的小， 泄露的磁場能量主要由& ，C'承擔(dān)。「5\的作用主要是抑制過載情況的下的峰 值電壓和減小電壓源產(chǎn)生的毛刺信號(hào)噪聲。這樣能在電壓噪聲產(chǎn)生的時(shí)候就被 抑制，該設(shè)計(jì)思路的優(yōu)點(diǎn)在于減輕了后序?qū)φ麄€(gè)電壓信號(hào)濾波電路的設(shè)計(jì)，電 源模塊變得輕型更有利于電路集成化。另外本模塊使用了并聯(lián)式的接地方法，有 效的減小了高頻駐波的現(xiàn)象。
圖3為寄生振蕩吸收電路圖。寄生振蕩是指非工作頻率的振蕩導(dǎo)致高溫水 套、阻流圈表面嚴(yán)重過熱甚至燒毀。高頻感應(yīng)在發(fā)熱電源裝置中，存在著高頻 寄生振蕩和低頻寄生振蕩，高頻寄生振蕩是由引線電感、分布電容及電子管極 間電容所形成的干擾而引起的，而低頻寄生振蕩則是由陽柵極阻流圈、隔直電 容器、旁路電容器等形成的。不論是高頻寄生振蕩還是低頻寄生振蕩，都會(huì)影 響成像設(shè)備的成像質(zhì)量.因此解決寄生振蕩是提高系統(tǒng)的整體性能的一個(gè)關(guān)鍵。 磁珠FB1和10uF的鉭電容C2的作用是實(shí)現(xiàn)吸收電路中的瞬變的電流。晶體管的結(jié)電容C&與基極回路線圈h以及集電極回路線圈L組成了三點(diǎn)式震蕩電路，為了吸收低頻寄生的振蕩，串進(jìn)了"/單元，這樣就抑制了電路系統(tǒng)產(chǎn)生 的很強(qiáng)的正反饋，吸收了寄生震蕩的能量以及破壞了寄生正反饋的相位關(guān)系。
Rb為隨頻率可變的電阻，作用是減少隨著頻率變化的能量振蕩，代替了引線電感和分布的電容，減小了各個(gè)器件間相互干擾，抑制了高頻率分量對(duì)系統(tǒng)的影響。
圖4電壓多態(tài)輸出及過溫保護(hù)電路圖。如圖所示，電路采用過溫保護(hù)的穩(wěn)壓
芯片MAX17。 IN信號(hào)角碼為電壓的輸入端，當(dāng)電源系統(tǒng)裝置溫度增高到一定的 程度的時(shí)候，溫度傳感器件會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而很好的保護(hù)電源系統(tǒng)的安全，防止
了由于線路間的溫度過高造成的短路問題。L是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入端電壓振蕩的微調(diào) 整。c。、 C、 C;是釋放在高溫環(huán)境下產(chǎn)生的較多電荷，避免火花的產(chǎn)生，保 障電路安全。如果周邊的I/0接電而內(nèi)核沒有得到及時(shí)的供電，可能導(dǎo)致處理器 和外圍的引腳會(huì)因反向的驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)大的電流，這將影響器件的使用壽命，因此雙 輸出同步脈寬調(diào)制的電壓轉(zhuǎn)換器^能夠自動(dòng)解決供電的順序問題，同時(shí)滿足內(nèi) 核4A的電流，減小了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的工作量。同時(shí)，由于DSP(數(shù)字信號(hào)處理)芯片 以及FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)需要兩種電壓，其周邊的電壓一般需要3.8V的電 壓，而內(nèi)核電壓則需要2.5V的電壓，因此在圖中的「，用來給DSP以及 FPGA、寄存器、閃存等外圍芯片提供電壓，凡 幾組成了電壓的轉(zhuǎn)換電路、實(shí) 現(xiàn)了2.5V電壓等外圍電路所需的多種電壓的輸出，因此K^用來接DSP以及
FPGA等器件的內(nèi)核電壓。h。"'輸出的模擬的電壓,主要給A/D芯片，以及視頻解 碼芯片等供電。RESET實(shí)現(xiàn)的是給DSP的手動(dòng)、自動(dòng)復(fù)位信號(hào)。
本實(shí)用新型工作時(shí)，當(dāng)交流式的外電壓信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)過整流和濾波單元，
吸收了高壓脈沖電壓，減小了騷擾信號(hào)的能量，降低了較大的電壓的波紋以及
電壓的共模干擾和串模干擾，提高了電壓信號(hào)的穩(wěn)定性。寄生振蕩吸收單元吸收
了電路系統(tǒng)產(chǎn)生的低頻和高頻寄生振蕩，避免它們隨著直流送到其它級(jí)路從而
防止形成很強(qiáng)的正反饋，繼而產(chǎn)生過大的振蕩。電壓輸出多態(tài)及過溫保護(hù)電路滿
足了外圍電路多電源的要求，保持了電源電壓在高溫下工作良好的狀態(tài)，在最
大程度上保證了電源系統(tǒng)的安全性以及減小了電壓波紋和電壓產(chǎn)生的寄生振蕩 對(duì)成像系統(tǒng)的千擾，提高了成像質(zhì)量。
上述實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形 式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種載運(yùn)工具裝載的圖像采集顯示設(shè)備所用電源裝置，具有外殼體及安裝在其內(nèi)的電路，其特征是所述電路由電壓波紋抑制電路、寄生振蕩吸收電路、多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路所組成；電壓波紋抑制電路輸出端接寄生振蕩吸收電路，寄生振蕩吸收電路輸出端接多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路；其中電壓波紋抑制電路包含低電感的電感器L1、二極管D1～D6組成的整流單元、由濾波電容C1組成的濾波電路以及由三級(jí)管T1、T2，電阻R1、R2、R3，電容Cl、VS1瞬態(tài)電壓抑制器組成的穩(wěn)壓電路；寄生振蕩吸收電路由磁珠F，電容C2、Cbc和電阻Rf、Rb以及電感LB、LC等所組成；多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路由穩(wěn)壓芯片MAX17XX，電阻R1～R5，電容C0、Cj、Cs以及電壓轉(zhuǎn)換器πτ組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種載運(yùn)工具裝載的圖像采集顯示設(shè)備所用電源裝置。具有外殼體及安裝在其內(nèi)電路，所述電路由電壓波紋抑制電路、寄生振蕩吸收電路、多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路所組成；電壓波紋抑制電路輸出端接寄生振蕩吸收電路，寄生振蕩吸收電路輸出端接多態(tài)電壓輸出及過溫保護(hù)電路。本實(shí)用新型提出的電源裝置，實(shí)現(xiàn)了元件的集成化，減少電壓波紋和寄生振蕩對(duì)成像質(zhì)量和圖象造成扭曲和模糊，提高了傳感器采集和顯示的圖象質(zhì)量；還解決了多電壓供電問題，解決了高溫下工作的交通工具對(duì)電源的特殊要求，同時(shí)解決了外在裝置對(duì)不同電源的特殊要求以及上電順序的問題。較傳統(tǒng)的電源模塊更適合于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，比如智能交通汽車和大型的船舶的監(jiān)視系統(tǒng)的電源的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等。
文檔編號(hào)H02M1/00GK201204545SQ20082005901
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者喬水云, 張子丹, 陽 楊, 江名宇, 王方方, 陳興偉 申請(qǐng)人:張子丹