一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，該裝置采用傳聲器陣列形式和具有強處理能力的可編程控制器，結(jié)構(gòu)緊湊，外形規(guī)則，通用性好，輕便節(jié)能，具有多種通信接口方式，易于便攜和組網(wǎng)使用。測量裝置能夠放置在噪音發(fā)源地如建筑施工地或場所附近，采用自適應(yīng)波束形成算法，能夠監(jiān)測當(dāng)?shù)卦肼曉诓煌轿粊硐虻穆暭壏植记闆r，方便快捷地為監(jiān)管執(zhí)法人員提供有效的數(shù)據(jù)證據(jù)。
【專利說明】一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)境噪聲測量裝置，特別是一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲學(xué)是現(xiàn)代社會的重要學(xué)科之一，廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)研究與工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。聲級計是一種最基本最常用的聲學(xué)測量儀器，其基本功能是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頻率計權(quán)和時間計權(quán)測量聲壓級。它既是工業(yè)生產(chǎn)中作為檢測機器工作狀態(tài)的手段之一，也是環(huán)境監(jiān)測中測量噪聲的主要儀器。傳統(tǒng)的聲級計以模擬電路為主，運用集成運放、電阻、電容等器件組成頻率計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、有效值檢波以及對數(shù)運算電路等部分，但是由于模擬元件的精度和穩(wěn)定性難以保證，傳統(tǒng)的聲級計難以滿足越來越高的要求。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)及相關(guān)器件的快速發(fā)展，多種數(shù)字式聲級計逐步替代了傳統(tǒng)的聲級計。
[0003]當(dāng)前，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，人民生活水平大幅提高，噪聲污染備受關(guān)注。其中，噪聲的時空分布就是困擾管理部門的主要問題之一。以城市交通噪聲為例，近年來，隨著汽車保有量的快速增加、軌道交通網(wǎng)的不斷發(fā)展，城市交通噪聲污染在日益加劇的基礎(chǔ)上還呈現(xiàn)出復(fù)雜性、多樣性的特征:聲源組成異常復(fù)雜，交通干道兩側(cè)區(qū)域成為噪聲污染集中區(qū)，立體化的道路布局形成了立體分布的聲場。上述狀況要求城市聲環(huán)境管理部門在進行噪聲監(jiān)測、執(zhí)法等工作時能夠獲得指定方向傳播過來的噪聲聲級等信息。
[0004]現(xiàn)有的聲級計均采用單個傳聲器形式，其聲級測量結(jié)果沒有方向分辨能力。如深圳大學(xué)的中國專利200920134112.0提出的“一種數(shù)字式聲級計”雖然將信號濾波、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)等處理操作都采用了數(shù)字信號處理方式，但是聲級計僅采用單個傳聲器，其測量并顯示的計權(quán)聲壓級結(jié)果為測量點周圍所有聲源在測量點共同作用的結(jié)果，無法獲得指定方向傳播過來的噪聲聲級。如福建植桐電子科技有限公司的中國專利201020610832.2提出的“基于WIFI的超低功耗數(shù)字聲級計”雖然能夠通過WIFI網(wǎng)絡(luò)上傳噪聲聲級數(shù)據(jù)，但是該技術(shù)方案仍存在明顯的缺點:一是方案中的A計權(quán)放大器、有效值檢波和對數(shù)變換器均采用模擬電路形式，精度和穩(wěn)定性等性能受到局限；二是仍采用單個傳聲器，其聲級測量結(jié)果沒有方向分辨能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種外形規(guī)整易于使用、運輸、存放的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，包括扁平手持式外殼、傳聲器陣列、液晶顯示屏、按鍵、內(nèi)置電池、電源輸入切換及充電控制模塊和可編程處理板；
[0007] 其中傳聲器陣列、內(nèi)置電池、電源輸入切換及充電控制模塊和可編程處理板均位于扁平手持式外殼殼體內(nèi)，扁平手持式外殼背面上部方形區(qū)域的四個角上各開有一個透聲孔，透聲孔與傳聲器陣列的位置相對應(yīng)，扁平手持式外殼正面上部方形區(qū)域內(nèi)嵌液晶顯示屏，正面下部區(qū)域布置了按鍵，扁平手持式外殼的底端還開有外部電源輸入接口及通訊接口，內(nèi)置電池和外部電源輸入接口通過電源輸入切換及充電控制模塊與可編程處理板相連。
[0008]所述傳聲器陣列包括四個傳聲器。
[0009]所述傳聲器為電容傳聲器、駐極體傳聲器或娃微傳聲器。
[0010]所述可編程處理板包括信號調(diào)理電路、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、可編程控制處理器、程序及數(shù)據(jù)存儲電路和通訊接口電路，所述信號調(diào)理電路、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、可編程控制處理器、程序及數(shù)據(jù)存儲電路依次相連，其中信號調(diào)理電路接收傳聲器陣列輸出信號，經(jīng)過隔直、放大、阻抗變換處理后傳輸給多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給可編程控制處理器，可編程控制處理器首先采用寬帶自適應(yīng)波束形成算法將接收主波束對準(zhǔn)扁平手持式外殼背面上部方形區(qū)域正對方向，同時抑制其他來向的噪聲信號，然后針對接收主波束輸出確定相應(yīng)計權(quán)聲壓級；
[0011 ] 所述通訊接口電路與可編程控制處理器相連，該通訊接口電路包括RS232接口和RS485接口，可編程控制處理器將處理結(jié)果在液晶顯示屏上顯示，同時通過上述通訊接口電路將處理結(jié)果輸至其他設(shè)備 。
[0012]所述可編程控制處理器為DSP、ARM、FPGA或單片機。
[0013]電源輸入切換及充電控制模塊包括鋰電池充電管理芯片U2、第一 P溝道MOSFET芯片Q1、第二 P溝道MOSFET芯片Q2、第三P溝道MOSFET芯片Q3、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一插座Jl、第二插座J2、第一電感L1、第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO和第十一電阻Rll;
[0014]上述鋰電池充電管理芯片U2的型號為SY6952A，第一插座Jl為連接外部電源+5V輸入的插座，第二插座J2為連接裝置內(nèi)置電池的插座，第一 P溝道MOSFET芯片Q1、第二 P溝道MOSFET芯片Q2和第三P溝道MOSFET芯片Q3的型號為SI4447，第一二極管Dl為發(fā)光二極管，第二二極管D2的型號為BAT54 ；
[0015]其中第二二極管D2的正端接外部電源+5V輸入，負端與第一電阻Rl相連，第一電阻Rl的另一端與第一電容Cl相連，第一電容Cl另一端接地；第二電阻R2和第三電阻R3串聯(lián)后與第一電容Cl并聯(lián),共同完成外部電源輸入到鋰電池充電管理芯片U2的SIN管腳進行檢測用時實現(xiàn)EN管腳的上拉功能；第四電阻R4—端與外部電源+5V輸入相連，另一端與第一二極管Dl的正端相連，第一二極管Dl的負端連接鋰電池充電管理芯片U2的STAT管腳，完成電池充電工作時的狀態(tài)指示功能，第一 P溝道MOSFET芯片Ql的漏極接接外部電源+5V輸入，源極與第二 P溝道MOSFET芯片Q2的源極相連，第一 P溝道MOSFET芯片Ql和第二 P溝道MOSFET芯片Q2的柵極均與第五電阻R5的一端相連,第五電阻R5的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的INDRV管腳，完成外部電源+5V輸入是否接入系統(tǒng)供電回路的切換開關(guān)功能；第一 P溝道MOSFET芯片Ql和第二 P溝道MOSFET芯片Q2的源極均與第六電阻R6的一端相連，第六電阻R6的另一端與鋰電池充電管理芯片U2的CMDRV管腳相連，第二 P溝道MOSFET芯片Q2的漏極與鋰電池充電管理芯片U2的IN管腳以及NC管腳相連，另外還連接第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的SYS管腳，該管腳電壓即為接入可編程處理板上后續(xù)供電電路的電源輸入；通過第二插座J2接入的電池正端與鋰電池充電管理芯片U2的BAT管腳相連，用于鋰電池充電管理芯片U2檢測是否存在電池，同時還與第八電阻R8和第九電阻R9相連，第八電阻R8和第九電阻R9并聯(lián)后與鋰電池充電管理芯片U2的RS管腳相連，負責(zé)電池充電時的電流檢測功能，同時還連接第一電感LI的一端，第一電感LI的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的LX管腳，共同組成電池充電電流回路，通過第二插座J2接入的鋰電池正端另外還連接第三P溝道MOSFET芯片Q3的漏極，第三P溝道MOSFET芯片Q3的柵極連接鋰電池充電管理芯片U2的GATE管腳，源極與鋰電池充電管理芯片U2的SYS管腳相連，在鋰電池充電管理芯片U2的控制下實現(xiàn)將電池接入后續(xù)供電回路的功能；第十電阻RlO的一端連接鋰電池充電管理芯片U2的SIN管腳，另一端與鋰電池充電管理芯片U2的NTC管腳連接的同時，還與第十一電阻Rl I的一端相連，第i 電阻RlI的另一端接地，完成電池充電時的溫度補充功能；第二電容C2的一端連接鋰電池充電管理芯片U2的--Μ管腳，另一端接地，用于配置電池充電操作的充電時長參數(shù)；第一插座Jl 一端接外部電源+5V輸入,另一端接地,鋰電池充電管理芯片U2的VEST管腳接地。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為:1)本發(fā)明以高性能可編程控制處理器為核心，采用內(nèi)嵌傳聲器陣列形式，基于寬帶陣列信號處理算法能夠測量指定方向的噪聲聲級，為復(fù)雜聲場環(huán)境下的噪聲監(jiān)測、執(zhí)法等工作提供了有效工具；2)本發(fā)明采用形狀規(guī)則的扁平手持式外殼設(shè)計，便于安裝、使用和大批量運輸、存放；3)可編程處理板硬件采用了通用可編程方式，軟件系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計思想，可以針對特定應(yīng)用快速開發(fā)相應(yīng)核心處理軟件和對外接口方案，滿足相關(guān)的應(yīng)用需求。
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是環(huán)境噪聲方`位分布測量裝置的外觀前視圖。
[0019]圖2是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置的外觀后視圖。
[0020]圖3是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置的外觀底視圖。
[0021]圖4是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置的硬件架構(gòu)圖。
[0022]圖5是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置中可編程處理板的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖6是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置中電源輸入切換及充電控制模塊原理圖。
[0024]圖7是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置的軟件系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0025]圖8是環(huán)境噪聲方位分布測量裝置的主控軟件程序流程圖。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明的一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，包括扁平手持式外殼5、傳聲器陣列1、液晶顯不屏2、按鍵3、內(nèi)置電池6、電源輸入切換及充電控制模塊16和可編程處理板7，其中傳聲器陣列1、內(nèi)置電池6、電源輸入切換及充電控制模塊16和可編程處理板7均位于扁平手持式外殼殼體內(nèi)。
[0027]傳聲器陣列I包括四個傳聲器,該四個傳聲器均勻?qū)ΨQ布置在扁平手持式外殼5背面上部方形區(qū)域的四個角內(nèi)。裝置的測量顯示結(jié)果為扁平手持式外殼5背面上部方形區(qū)域正對方向的噪聲聲級，頻率計權(quán)支持A計權(quán)、C計權(quán)以及D計權(quán)。
[0028]扁平手持式外殼5背面上部方形區(qū)域的四個角上各開有一個透聲孔8，透聲孔8與傳聲器的位置相對應(yīng)。
[0029]所述傳聲器為電容傳聲器、駐極體傳聲器或娃微傳聲器。
[0030]扁平手持式外殼5正面上部方形區(qū)域內(nèi)嵌液晶顯示屏2，正面下部區(qū)域布置了按鍵3，扁平手持式外殼5的底端還開有外部電源輸入接口 15及通訊接口 4。
[0031]所述可編程處理板7采用外部電源輸入和內(nèi)置電池6兩種供電方式，當(dāng)沒有外部電源輸入時采用內(nèi)置電池6供電，當(dāng)存在外部電源輸入時，采用外部電源輸入供電，同時對內(nèi)置電池6進行充電。電源輸入切換及充電控制模塊16負責(zé)完成上述供電自動切換及電池充電功能。
[0032]所述可編程處理板7包括信號調(diào)理電路9、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10、可編程控制處理器11、程序及數(shù)據(jù)存儲電路14和通訊接口電路，所述信號調(diào)理電路9、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10、可編程控制處理器11、程序及數(shù)據(jù)存儲電路14依次相連，其中信號調(diào)理電路9接收傳聲器陣列I輸出信號，經(jīng)過隔直、放大、阻抗變換處理后傳輸給多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10，多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給可編程控制處理器11，可編程控制處理器11首先采用寬帶自適應(yīng)波束形成算法將接收主波束對準(zhǔn)扁平手持式外殼5背面上部方形區(qū)域正對方向，同時抑制其他來向的噪聲信號。然后針對接收主波束輸出計算相應(yīng)計權(quán)聲壓級，計算過程中的頻率計權(quán)、時間計權(quán)、有效值檢波、對數(shù)變換等處理步驟均采用數(shù)字信號處理方法實現(xiàn)。
[0033]所述通訊接口電 路與可編程控制處理器11相連，該通訊接口電路包括RS232接口12和RS485接口 13，當(dāng)上述處理工作完成后，可編程控制處理器11將處理結(jié)果在液晶顯示屏2上顯示，同時可以通過上述通訊接口電路將處理結(jié)果輸至其他設(shè)備。
[0034]所述可編程控制處理器11包括DSP、ARM、FPGA和單片機這些控制處理平臺。
[0035]電源輸入切換及充電控制模塊16包括鋰電池充電管理芯片U2、第一 P溝道MOSFET芯片Q1、第二 P溝道MOSFET芯片Q2、第三P溝道MOSFET芯片Q3、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一插座J1、第二插座J2、第一電感L1、第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻RlO和第十一電阻Rll;
[0036]上述鋰電池充電管理芯片U2的型號為SY6952A，第一插座Jl為連接外部電源+5V輸入的插座，第二插座J2為連接裝置內(nèi)置電池的插座，第一 P溝道MOSFET芯片Q1、第二 P溝道MOSFET芯片Q2和第三P溝道MOSFET芯片Q3的型號為SI4447，第一二極管Dl為發(fā)光二極管，第二二極管D2的型號為BAT54 ；
[0037]其中第二二極管D2的正端接外部電源+5V輸入，負端與第一電阻Rl相連，第一電阻Rl的另一端與第一電容Cl相連，第一電容Cl另一端接地；第二電阻R2和第三電阻R3串聯(lián)后與第一電容Cl并聯(lián),共同完成外部電源輸入到鋰電池充電管理芯片U2的SIN管腳進行檢測用時實現(xiàn)EN管腳的上拉功能；第四電阻R4—端與外部電源+5V輸入相連，另一端與第一二極管Dl的正端相連，第一二極管Dl的負端連接鋰電池充電管理芯片U2的STAT管腳，完成電池充電工作時的狀態(tài)指示功能，第一 P溝道MOSFET芯片Ql的漏極接接外部電源+5V輸入，源極與第二 P溝道MOSFET芯片Q2的源極相連，第一 P溝道MOSFET芯片Ql和第二 P溝道MOSFET芯片Q2的柵極均與第五電阻R5的一端相連,第五電阻R5的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的INDRV管腳，完成外部電源+5V輸入是否接入系統(tǒng)供電回路的切換開關(guān)功能；第一 P溝道MOSFET芯片Ql和第二 P溝道MOSFET芯片Q2的源極均與第六電阻R6的一端相連，第六電阻R6的另一端與鋰電池充電管理芯片U2的CMDRV管腳相連，第二 P溝道MOSFET芯片Q2的漏極與鋰電池充電管理芯片U2的IN管腳以及NC管腳相連，另外還連接第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的SYS管腳，該管腳電壓即為接入可編程處理板上后續(xù)供電電路的電源輸入；通過第二插座J2接入的電池正端與鋰電池充電管理芯片U2的BAT管腳相連，用于鋰電池充電管理芯片U2檢測是否存在電池，同時還與第八電阻R8和第九電阻R9相連，第八電阻R8和第九電阻R9并聯(lián)后與鋰電池充電管理芯片U2的RS管腳相連，負責(zé)電池充電時的電流檢測功能，同時還連接第一電感LI的一端，第一電感LI的另一端連接鋰電池充電管理芯片U2的LX管腳，共同組成電池充電電流回路，通過第二插座J2接入的鋰電池正端另外還連接第三P溝道MOSFET芯片Q3的漏極，第三P溝道MOSFET芯片Q3的柵極連接鋰電池充電管理芯片U2的GATE管腳，源極與鋰電池充電管理芯片U2的SYS管腳相連，在鋰電池充電管理芯片U2的控制下實現(xiàn)將電池接入后續(xù)供電回路的功能；第十電阻RlO的一端連接鋰電池充電管理芯片U2的SIN管腳，另一端與鋰電池充電管理芯片U2的NTC管腳連接的同時，還與第十一電阻Rl I的一端相連，第i 電阻RlI的另一端接地，完成電池充電時的溫度補充功能；第二電容C2的一端連接鋰電池充電管理芯片U2的--Μ管腳，另一端接地，用于配置電池充電操作的充電時長參數(shù)；第一插座Jl 一端接外部電源+5V輸入,另一端接地,鋰電池充電管理芯片U2的VEST管腳接地。
[0038]下面進行具體描述:
[0039]本發(fā)明涉及一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，包括扁平手持式外殼、傳聲器陣列及其內(nèi)嵌方式、鍵盤、液晶顯示屏、內(nèi)置電池、可編程處理板、外部電源輸入接口和對外通訊接口。裝置的測量顯示結(jié)果為扁平手持式外殼背面上部方形區(qū)域正對方向的噪聲聲壓級，頻率計權(quán)支持A計權(quán)、C計權(quán)以及D計權(quán)。
[0040]聲壓級的數(shù)學(xué)表示為
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，包括扁平手持式外殼[5]、傳聲器陣列[I]、液晶顯示屏[2]、按鍵[3]、內(nèi)置電池[6]、電源輸入切換及充電控制模塊[16]和可編程處理板[7]； 其中傳聲器陣列[I]、內(nèi)置電池[6]、電源輸入切換及充電控制模塊[16]和可編程處理板[7]均位于扁平手持式外殼殼體內(nèi)，扁平手持式外殼[5]背面上部方形區(qū)域的四個角上各開有一個透聲孔[8]，透聲孔[8]與傳聲器陣列[I]的位置相對應(yīng)，扁平手持式外殼[5]正面上部方形區(qū)域內(nèi)嵌液晶顯示屏[2]，正面下部區(qū)域布置了按鍵[3]，扁平手持式外殼[5]的底端還開有外部電源輸入接口 [15]及通訊接口 [4]，內(nèi)置電池[6]和外部電源輸入接口 [15]通過電源輸入切換及充電控制模塊[16]與可編程處理板[7]相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，傳聲器陣列[I]包括四個傳聲器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，所述傳聲器為電容傳聲器、駐極體傳聲器或娃微傳聲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，所述可編程處理板[7]包括信號調(diào)理電路[9]、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[10]、可編程控制處理器[11]、程序及數(shù)據(jù)存儲電路[14]和通訊接口電路，所述信號調(diào)理電路[9]、多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[10]、可編程控制處理器[11]、程序及數(shù)據(jù)存儲電路[14]依次相連，其中信號調(diào)理電路[9]接收傳聲器陣列[I]輸出信號，經(jīng)過隔直、放大、阻抗變換處理后傳輸給多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[10]，多路同步模數(shù)轉(zhuǎn)換電路[10]將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給可編程控制處理器[11]，可編程控制處理器[11]首先采用寬帶自適應(yīng)波束形成算法將接收主波束對準(zhǔn)扁平手持式外殼[5]背面上部方形區(qū)域正對方向，同時抑制其他來向的噪聲信號，然后針對接收主波束輸出確定相應(yīng)計權(quán)聲壓級； 所述通訊接口電路與可編程控制處理`器[11]相連，該通訊接口電路包括RS232接口[12]和RS485接口 [13]，可編程控制處理器[11]將處理結(jié)果在液晶顯示屏[2]上顯示，同時通過上述通訊接口電路將處理結(jié)果輸至其他設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，所述可編程控制處理器[11]為DSP、ARM、FPGA或單片機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傳聲器陣列的環(huán)境噪聲方位分布測量裝置，其特征在于，電源輸入切換及充電控制模塊[16]包括鋰電池充電管理芯片[U2]、第一 P溝道MOSFET芯片[Q1]、第二 P溝道MOSFET芯片[Q2]、第三P溝道MOSFET芯片[Q3]、第一二極管[D1]、第二二極管[D2]、第一插座[J1]、第二插座[J2]、第一電感[LI]、第一電容[Cl]、第二電容[C2]、第一電阻[R1]、第二電阻[R2]、第三電阻[R3]、第四電阻[R4]、第五電阻[R5]、第六電阻[R6]、第七電阻[R7]、第八電阻[R8]、第九電阻[R9]、第十電阻[R10]和第十一電阻[RH]； 上述鋰電池充電管理芯片[U2]的型號為SY6952A，第一插座[J1]為連接外部電源+5V輸入的插座，第二插座[J2]為連接裝置內(nèi)置電池的插座，第一 P溝道MOSFET芯片[Q1]、第二 P溝道MOSFET芯片[Q2]和第三P溝道MOSFET芯片[Q3]的型號為SI4447，第一二極管[D1]為發(fā)光二極管，第二二極管[D2]的型號為BAT54 ； 其中第二二極管[D2]的正端接外部電源+5V輸入，負端與第一電阻[R1]相連，第一電阻[R1]的另一端與第一電容[Cl]相連，第一電容[Cl]另一端接地；第二電阻[R2]和第三電阻[R3]串聯(lián)后與第一電容[Cl]并聯(lián)，共同完成外部電源輸入到鋰電池充電管理芯片[U2]的SIN管腳進行檢測用時實現(xiàn)EN管腳的上拉功能；第四電阻[R4] —端與外部電源+5V輸入相連，另一端與第一二極管[D1]的正端相連，第一二極管[D1]的負端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的STAT管腳，完成電池充電工作時的狀態(tài)指示功能，第一 P溝道MOSFET芯片[Q1]的漏極接接外部電源+5V輸入，源極與第二 P溝道MOSFET芯片[Q2]的源極相連，第一P溝道MOSFET芯片[Q1]和第二 P溝道MOSFET芯片[Q2]的柵極均與第五電阻[R5]的一端相連，第五電阻[R5]的另一端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的INDRV管腳，完成外部電源+5V輸入是否接入系統(tǒng)供電回路的切換開關(guān)功能；第一 P溝道MOSFET芯片[Q1]和第二P溝道MOSFET芯片[Q2]的源極均與第六電阻[R6]的一端相連，第六電阻[R6]的另一端與鋰電池充電管理芯片[U2]的CMDRV管腳相連，第二 P溝道MOSFET芯片[Q2]的漏極與鋰電池充電管理芯片[U2]的IN管腳以及NC管腳相連，另外還連接第七電阻[R7]的一端，第七電阻[R7]的另一端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的SYS管腳，該管腳電壓即為接入可編程處理板上后續(xù)供電電路的電源輸入；通過第二插座[J2]接入的電池正端與鋰電池充電管理芯片[U2]的BAT管腳相連，用于鋰電池充電管理芯片[U2]檢測是否存在電池，同時還與第八電阻[R8]和第九電阻[R9]相連，第八電阻[R8]和第九電阻[R9]并聯(lián)后與鋰電池充電管理芯片[U2]的RS管腳相連，負責(zé)電池充電時的電流檢測功能，同時還連接第一電感[LI]的一端，第一電感[LI]的另一端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的LX管腳，共同組成電池充電電流回路，通過第二插座[J2]接入的鋰電池正端另外還連接第三P溝道MOSFET芯片[Q3]的漏極，第三P溝道MOSFET芯片[Q3]的柵極連接鋰電池充電管理芯片[U2]的GATE管腳，源極與鋰電池充電管理芯片[U2]的SYS管腳相連，在鋰電池充電管理芯片[U2]的控制下實現(xiàn)將電池接入后續(xù)供電回路的功能；第十電阻[R10]的一端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的SIN管腳，另一端與鋰電池充電管理芯片[U2]的NTC管腳連接的同時，還與第十一電阻[R11]的一 端相連，第十一電阻[R11]的另一端接地，完成電池充電時的溫度補充功能；第二電容[C2]的一端連接鋰電池充電管理芯片[U2]的TIM管腳，另一端接地，用于配置電池充電操作的充電時長參數(shù)；第一插座[J1] 一端接外部電源+5V輸入，另一端接地，鋰電池充電管理芯片[U2]的VEST管腳接地。
【文檔編號】G01H11/06GK103852156SQ201410122600
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】趙兆, 許志勇 申請人:南京理工大學(xué)