一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置制造方法
【專利摘要】一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，屬于水聲定位與通信設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。由數(shù)字采集板、功放板、雙電池組組成；數(shù)字采集板和功放板分別連接雙電池組的不同的電池組；數(shù)字采集板的結(jié)構(gòu)為：第一DCDC芯片、第二DCDC芯片、第三DCDC芯片的一端連接3.7V電壓輸入端,第一DCDC芯片的另一端連接3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊，3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊的另一端連接2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊，第一DCDC芯片的另一端輸出3.3V電壓連接單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、運(yùn)算放大器及參考源MCU?ADC?OP?REF，第二DCDC芯片的另一端輸出3.3V電壓連接數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP。
【專利說(shuō)明】—種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，屬于水聲定位與通信設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水聲定位技術(shù)在民用方面也得到了廣泛的應(yīng)用，例如海洋資源開發(fā)、水下油氣管道的布設(shè)、水下電纜的鋪設(shè)、水下救險(xiǎn)、沉船打撈、潛水員定位以及航道異物清除等都要用到水聲定位技術(shù)，為人類從事海洋活動(dòng)提供了更廣闊的前景。擁有全天候、高精度、高可靠性的水聲定位系統(tǒng)也為人類的海洋資源開發(fā)提供了更加可靠的保障。
[0003]水聲定位系統(tǒng)在海洋科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，就目前的技術(shù)而言，水聲定位和通信技術(shù)仍然是水下目標(biāo)定位導(dǎo)航的主要方法，在海底需要定位的設(shè)備上綁縛若干水聲應(yīng)答器，通過(guò)對(duì)應(yīng)答器的詢問(wèn)，測(cè)定應(yīng)答器應(yīng)答信號(hào)的時(shí)延和相位差來(lái)確定自身的位置，從而實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航精度高，具有便于操作，攜帶方便等特點(diǎn)。
[0004]超短基線水聲定位是水下目標(biāo)定位與導(dǎo)航的重要技術(shù)，水聲應(yīng)答器又是超短基線定位系統(tǒng)的重要組成部分，但受耐壓殼體、換能器工藝、信號(hào)處理有限、低功耗設(shè)計(jì)等因素限制，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的應(yīng)答器普遍存在功能單一、作用距離短、可靠性差、待機(jī)時(shí)間短、系統(tǒng)定位時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置。
[0006]一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，由數(shù)字采集板、功放板、雙電池組組成；數(shù)字采集板和功放板分別連接雙電池組的不同的電池組；
[0007]數(shù)字采集板的結(jié)構(gòu)為:第一 D⑶C芯片、第二 ECDC芯片、第三ECDC芯片的一端連接
3.7V電壓輸入端，第一 D⑶C芯片的另一端連接3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊4，3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊的另一端連接2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊5，
[0008]第一 D⑶C芯片的另一端輸出3.3V電壓連接單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、運(yùn)算放大器及參考源 MCU ADC OP REF，
[0009]第二 D⑶C芯片的另一端輸出3.3V電壓連接數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP，
[0010]第三ECDC芯片的另一端輸出1.6V電壓連接數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP;
[0011]2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊的另一端輸出-2.5電壓連接運(yùn)算放大器OP的電源管腳；
[0012]功放板的結(jié)構(gòu)為:第一電源轉(zhuǎn)換芯片、第二繼電器的一端連接24V電壓輸入端，第一電源轉(zhuǎn)換芯片的另一端連接第二繼電器的5V電源輸入管腳，第二繼電器的另一端連接功放電路及電源轉(zhuǎn)換芯片的前端，電源轉(zhuǎn)換芯片的后端接運(yùn)算放大器的電源輸入管腳。
[0013]功放板的結(jié)構(gòu)為:第一電源轉(zhuǎn)換芯片6、第二繼電器2的一端連接24V電壓輸入端，第一電源轉(zhuǎn)換芯片6的另一端連接第二繼電器2的5V電源輸入管腳,第二繼電器2的另一端連接功放電路及電源轉(zhuǎn)換芯片8的前端，電源轉(zhuǎn)換芯片8的后端接運(yùn)算放大器的電源輸入管腳；
[0014]第一電源轉(zhuǎn)換芯片6的型號(hào)為7805，
[0015]第二繼電器2的型號(hào)為AQV252，
[0016]電源轉(zhuǎn)換芯片8的型號(hào)為7812。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用兩套電池組分別為板卡供電，結(jié)合模擬待機(jī)的功能，可以提高系統(tǒng)供電效率，和單電池組的應(yīng)答器相比較，效率提升了 60%。同時(shí)降低功放發(fā)射信號(hào)對(duì)數(shù)字采集板卡的影響，在有限的電池空間下增加了應(yīng)答器在水底的待機(jī)時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，如圖其中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型的數(shù)字采集板的電源樹結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的功放板的電源樹結(jié)構(gòu)圖。
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0022]顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實(shí)用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，采用兩套電池組完成對(duì)整個(gè)板卡的供電，配合電源管理，單片機(jī)值守電路，提高了應(yīng)答器的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也增加了系統(tǒng)的待機(jī)工作和正常工作時(shí)間。
[0024]一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，為了滿足遠(yuǎn)距離通信的需要，應(yīng)答器必須具有較高的發(fā)射的聲源級(jí)，因此應(yīng)答器發(fā)射電壓必須提高，這樣就要求提高應(yīng)答器的供電電壓，但是由于數(shù)字部分和模擬采集部分的供電電壓比較低，DCDC轉(zhuǎn)換效率又要求輸入電壓不能太高，否則板卡的轉(zhuǎn)換效率會(huì)下降，這兩者的矛盾對(duì)應(yīng)答器的供電提出了新的要求。為了解決這種矛盾，設(shè)計(jì)基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電系統(tǒng)，既可以為發(fā)射電路提供較高的電壓，又可以保障采集處理電路電壓有較高的轉(zhuǎn)換效率。
[0025]一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，為了提供裝置更長(zhǎng)的待機(jī)工作時(shí)間，將功放板的供電與數(shù)字采集板的供電分離，設(shè)計(jì)兩種電池組，分別為24V電池組和
3.7V電池組。24V電池組專門為功放板進(jìn)行供電，保證功放輸出到換能器的電壓足夠高，同時(shí)3.7V電池組使用buck-boost的DCDC TPS63030進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，在輕負(fù)載的情況下啟用power save功能可以將轉(zhuǎn)換效率控制到85%以上。
[0026]一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，采用附錄中圖1和圖2的電源樹供電方式。
[0027]數(shù)字采集板的電源樹如圖1所示，buck-boost DCDC芯片TPS63030是TI公司的一款輕載高效D⑶C,外部只需要一個(gè)電感,支持Power save功能,在輕載的情況下的轉(zhuǎn)換效率很高，在喚醒之后工作電流大約100mA，同時(shí)輸入電壓范圍支持到1.8V。TPS63030采用3路分別給MCU+Analog供電，DSP的3.3V和1.8V供電，在待機(jī)模式下只有MCU+Analog部分使能，當(dāng)接受到喚醒信號(hào)之后，單片機(jī)使能DSP的兩個(gè)DCDC和功放板的電源開關(guān)。
[0028]TPS65030的輸出電壓可調(diào)，主要應(yīng)用與電池1.8V~5.5V供電的系統(tǒng)，為了保證芯片的高效率工作，確保FB的電流約為0.01uA，因此反饋下拉電阻的阻值最好不要大于200kohm,輸出的電壓計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，其特征在于由數(shù)字采集板、功放板、雙電池組組成；數(shù)字采集板和功放板分別連接雙電池組的不同的電池組； 數(shù)字采集板的結(jié)構(gòu)為:第一D⑶C芯片、第二 ECDC芯片、第三ECDC芯片的一端連接3.7V電壓輸入端，第一 D⑶C芯片的另一端連接3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊4，3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊的另一端連接2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊5， 第一 D⑶C芯片的另一端輸出3.3V電壓連接單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、運(yùn)算放大器及參考源 MCU ADC OP REF， 第二 D⑶C芯片的另一端輸出3.3V電壓連接數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP， 第三D⑶C芯片的另一端輸出1.6V電壓連接數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP; 2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊的另一端輸出-2.5電壓連接運(yùn)算放大器OP的電源管腳； 功放板的結(jié)構(gòu)為:第一電源轉(zhuǎn)換芯片、第二繼電器的一端連接24V電壓輸入端，第一電源轉(zhuǎn)換芯片的另一端連接第二繼電器的5V電源輸入管腳，第二繼電器的另一端連接功放電路及電源轉(zhuǎn)換芯片的前端，電源轉(zhuǎn)換芯片的后端接運(yùn)算放大器的電源輸入管腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙電池組的新型水聲應(yīng)答器供電裝置，其特征在于第一 D⑶C芯片、第二 D⑶C芯片和第三D⑶C芯片的型號(hào)為TPS63030， 3.3V轉(zhuǎn)2.5V電源模塊的型號(hào)為3025， 2.5V轉(zhuǎn)-2.5V電源模塊的型號(hào)為1673， 第一電源轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為7805， 第二繼電器的型號(hào)為AQV252， 電源轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為7812。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203734341SQ201420007033
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】易昌華, 方守川, 任文靜, 吳紹玉, 何雪梅, 秦學(xué)彬, 王釵, 雷宇, 佘航 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司