專利名稱：一種激光陀螺啟輝電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于激光陀螺中的啟輝電路。
背景技術(shù)：
近年來，激光捷聯(lián)慣導系統(tǒng)在發(fā)展方向上明確了高精度、小型化的發(fā)展思路。采用的單軸機抖激光陀螺啟輝電壓為6000V左右。傳統(tǒng)的電源設(shè)計，由于輸入輸出電源比例很大，變壓器體積很大，同時采樣反饋環(huán)節(jié)的現(xiàn)有元器件耐壓低，受元器件耐壓限制，對于高壓輸出的采樣環(huán)節(jié)元器件可靠性和抗干擾性能很難解決；同時濾波元器件的絕緣處理要求高，體積大，輸出濾波處理與小型化沖突，啟輝高壓輸出一般沒有進行太多的濾波處理，導致啟輝電源輸出紋波較大；另外由于倍壓部分有倍壓電容的存在，在啟輝完成后，電容中存儲的電荷會持續(xù)的對維持電路放電，對陀螺儀相關(guān)回路造成干擾，實測表明在單軸機抖型激光陀螺本身要求高精度的系統(tǒng)中，需要Ih以上倍壓電容的放電，才不會對系統(tǒng)的精度帶來影響，但是目前慣導系統(tǒng)啟動時間最長為5min，因此上述問題影響到陀螺儀的精度，進而影響到小型化系統(tǒng)高精度的實現(xiàn)。為了克服這種矛盾，開發(fā)一種適用于該系統(tǒng)的啟輝電路就變得十分必要和迫切。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種低干擾的小型化激光陀螺啟輝電路，使得應用該啟輝電路的陀螺儀能夠在系統(tǒng)上電后5min內(nèi)達到高精度要求，并且能夠滿足系統(tǒng)的體積要求。按照本實用新型提供的一種激光陀螺啟輝電路，包括PWM集成控制芯片、推挽功率變換電路、諧振濾波電路和倍壓電路，所述PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，其輸出端連接于所述推挽功率變換電路的輸入端，所述諧振濾波電路的一端連接于所述PWM集成控制芯片，另外一端與所述推挽功率變換電路相連接，所述推挽功率變換電路的輸出端與所述倍壓電路相連接，所述倍壓電路接入激光陀螺的兩端。按照本實用新型提供的一種激光陀螺啟輝電路還具有如下附屬技術(shù)特征所述PWM集成控制芯片的使能端連接隔離光耦Bi，啟輝控制信號通過所述隔離光耦Bl進行隔離后轉(zhuǎn)換成使能信號，并輸送至所述PWM集成控制芯片的使能端。所述推挽功率變換電路由場效應管VII、場效應管V12和變壓器T3組成，所述場效應管Vl 1和場效應管V12分別與所述PWM集成控制芯片的輸出端相連接，所述場效應管Vl 1 和場效應管V12同時與所述變壓器T3相連接，所述變壓器T3輸出端與所述倍壓電路相連接。所述諧振濾波電路由電感L5、電容C21和電容C35構(gòu)成，所述諧振濾波電路的輸出端與所述變壓器T3的中間級相連接。所述倍壓電路由電容Cl、電容C2、電容C3、二極管Dl、二極管D2和二極管D3組成， 所述倍壓電路的輸出端經(jīng)濾波電路和限流電阻連接于激光陀螺上。[0010]在所述倍壓電路的地線回路中接入高壓二極管。按照本實用新型提供的一種激光陀螺啟輝電路與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點首先，本實用新型將PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，構(gòu)成開環(huán)推挽輸出，由于開環(huán)輸出，電源以最大占空比輸出，在保證高電壓輸出的同時可以降低變壓器原副邊的匝比，同時由于開環(huán)輸出，取消采樣反饋環(huán)節(jié)，采樣環(huán)節(jié)可靠性和抗干擾性能不用考慮，降低電源的設(shè)計難度和體積，同時也提高電源的工作可靠性，并實現(xiàn)了小型化。其次，本實用新型利用LC選頻來達到降低輸入電流，調(diào)節(jié)輸出電壓，當LC頻率與開關(guān)頻率接近時，輸出電壓最高，同時由于L、C的存在，降低啟輝電源工作時對輸入電源的干擾。再次，本實用新型通過在地線回路上串入高壓二極管，保證倍壓電容不向系統(tǒng)放電，減少對系統(tǒng)精度的影響，并提高電源工作的可靠性。

圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的控制部分的電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，在本實用新型給出的一種激光陀螺啟輝電路的實施例，包括PWM 集成控制芯片、推挽功率變換電路、諧振濾波電路和倍壓電路，所述PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，其輸出端連接于所述推挽功率變換電路的輸入端，所述諧振濾波電路的一端連接于所述PWM集成控制芯片，另外一端與所述推挽功率變換電路相連接， 所述推挽功率變換電路的輸出端與所述倍壓電路相連接，所述倍壓電路接入激光陀螺的兩端。參見圖2，在本實用新型給出的上述實施例中，所述PWM集成控制芯片的使能端連接隔離光耦Bi，啟輝控制信號通過所述隔離光耦Bl進行隔離后轉(zhuǎn)換成使能信號，并輸送至所述PWM集成控制芯片的使能端。參見圖1和圖2，在本實用新型給出的上述實施例中，所述推挽功率變換電路由場效應管VII、場效應管V12和變壓器T3組成，所述場效應管Vll和場效應管V12分別與所述PWM集成控制芯片的輸出端相連接，所述場效應管Vll和場效應管V12同時與所述變壓器T3相連接，所述變壓器T3輸出端與所述倍壓電路相連接。參見圖2，在本實用新型給出的上述實施例中，所述諧振濾波電路由電感L5、電容 C21和電容C35構(gòu)成，所述諧振濾波電路的輸出端與所述變壓器T3的中間級相連接。參見圖1和圖2，本實用新型中的啟輝控制信號QHH+5、CQHL通過隔離光耦Bl (型號為HCPL-5630)進行隔離后轉(zhuǎn)換成與輸入+24V1共地的使能信號CON。所述PWM集成控制芯片N3(型號為SG1525A)的振蕩頻率由端口 PIN5、PIN6的阻容決定。端口 Pim為反饋信號輸入端，即芯片比較運放的負輸入端，將其接入地線，使系統(tǒng)開環(huán)工作，芯片的輸出端口 Pmil，PIN14以最大占空比輸出(接近50% )，因此變壓器 T3原邊的匝數(shù)可以適當降低.由于閉環(huán)環(huán)饋電源設(shè)計時，占空比不可能取最大值，因此此設(shè)計方法在變壓器副邊對原邊的比值也比閉環(huán)反饋時的更低的情況下，即可輸出要求的高壓；最終變壓器原副邊總的匝數(shù)得到減少，層數(shù)減少，層間絕緣處理的層數(shù)也減少，變壓器體積得以減小。端口 PINlO為PWM集成控制芯片N3的使能端，當使能信號CON為低電平時，PWM 集成控制芯片N3工作；當使能信號CON為高電平時，PWM集成控制芯片N3不工作。端口 PINlU PIN14在使能信號CON為低電平時輸出互補的方波信號(信號頻率為f/2)，該互補的方波信號驅(qū)動場效應管VII、V12。場效應管VII，V12和變壓器T3組成推挽功率變換電路；電感L5和電容C21、 C35組成變壓器的T3的輸入電壓回路，電感L5、電容C21和C35具有對輸入電源+24V1濾波的功能，該部分也組成了一個諧振電路，由于輸出電源的負載很小，輸出電壓值，取決于輸入電壓的最大值。當其頻率T = Ik^LC，其中C為電容C21與C35并聯(lián)后的最終值，頻率fLC =l/(2;rVZ )與場效應管VII、V12的驅(qū)動信號頻率fPWM/2越接近，中間級輸出電壓 (ACH，ACL)越高，最終輸出也越高，這樣可以減少變壓器T3的體積，同時由于電感L5、電容 C21和C35的存在，中間級輸出電壓為準正弦輸出，這樣可以降低倍壓整流后的紋波峰-峰值。由于電容C21，C35的作用特殊作用，所以電容需要選擇精度不低于10%的振蕩電容。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，所述倍壓電路由電容Cl、電容C2、 電容C3、二極管D1、二極管D2和二極管D3組成，所述倍壓電路的輸出端經(jīng)濾波電路C4和限流電阻R2連接于激光陀螺上。參見圖1，在本實用新型給出的上述實施例中，在所述倍壓電路的地線回路中接入高壓二極管D6。為降低倍壓電容持續(xù)的向系統(tǒng)回路放電，本來應該共地的啟輝電源地，在地線回路上串入高壓二極管D6，這樣保證倍壓電容不向系統(tǒng)放電，同時也有利于提高輸出電壓，進一步減少電源的體積。
權(quán)利要求1.一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于包括PWM集成控制芯片、推挽功率變換電路、 諧振濾波電路和倍壓電路，所述PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，其輸出端連接于所述推挽功率變換電路的輸入端，所述諧振濾波電路的一端連接于所述PWM集成控制芯片，另外一端與所述推挽功率變換電路相連接，所述推挽功率變換電路的輸出端與所述倍壓電路相連接，所述倍壓電路接入激光陀螺的兩端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于所述PWM集成控制芯片的使能端連接隔離光耦Bi，啟輝控制信號通過所述隔離光耦Bl進行隔離后轉(zhuǎn)換成使能信號，并輸送至所述PWM集成控制芯片的使能端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于所述推挽功率變換電路由場效應管Vl 1、場效應管V12和變壓器T3組成，所述場效應管Vl 1和場效應管V12分別與所述PWM集成控制芯片的輸出端相連接，所述場效應管Vll和場效應管V12同時與所述變壓器T3相連接，所述變壓器T3輸出端與所述倍壓電路相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于所述諧振濾波電路由電感L5、電容C21和電容C35構(gòu)成，所述諧振濾波電路的輸出端與所述變壓器T3的中間級相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于所述倍壓電路由電容Cl、 電容C2、電容C3、二極管D1、二極管D2和二極管D3組成，所述倍壓電路的輸出端經(jīng)濾波電路和限流電阻連接于激光陀螺上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種激光陀螺啟輝電路，其特征在于在所述倍壓電路的地線回路中接入高壓二極管。
專利摘要一種激光陀螺啟輝電路，包括PWM集成控制芯片、推挽功率變換電路、諧振濾波電路和倍壓電路，所述PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，其輸出端連接于所述推挽功率變換電路的輸入端，所述諧振濾波電路的一端連接于所述PWM集成控制芯片，另外一端與所述推挽功率變換電路相連接，所述推挽功率變換電路的輸出端與所述倍壓電路相連接，所述倍壓電路接入激光陀螺的兩端。本實用新型將PWM集成控制芯片中的反饋信號輸入端接入地線，構(gòu)成開環(huán)推挽輸出，由于開環(huán)輸出，電源以最大占空比輸出，在保證高電壓輸出的同時可以降低變壓器原副邊的匝比，同時由于開環(huán)輸出，取消采樣反饋環(huán)節(jié)，采樣環(huán)節(jié)可靠性和抗干擾性能不用考慮，降低電源的設(shè)計難度和體積。
文檔編號G01C19/64GK201955091SQ20102068748
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者劉建華, 劉曉剛, 李新純, 李 誠, 鄭辛, 陳京誼 申請人:航天科工慣性技術(shù)有限公司