衛(wèi)星通信用的電源模塊及帶有電源模塊的北斗應(yīng)急指揮箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于北斗衛(wèi)星通信的電源模塊和一種北斗應(yīng)急指揮箱。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主開發(fā)的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)覆蓋我國全境及周邊國家，整個(gè)系統(tǒng)由天空衛(wèi)星、地面控制站和用戶應(yīng)用終端三個(gè)部分組成。用戶應(yīng)用終端具有定位、導(dǎo)航及短報(bào)文數(shù)據(jù)通信等功能，在定位、導(dǎo)航和通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前北斗衛(wèi)星通信設(shè)備多數(shù)采用交流220V供電，不利于攜帶到戶外作業(yè)，嚴(yán)重限制著北斗衛(wèi)星通信設(shè)備的應(yīng)用范圍。北斗應(yīng)急指揮箱是北斗衛(wèi)星通信設(shè)備中比較特殊的一種設(shè)備。它除了可以實(shí)現(xiàn)北斗一號普通型用戶機(jī)的功況檢測、RD通信的定位申請、短報(bào)文申請等基本功能外，還具備監(jiān)收其下屬用戶機(jī)的定位、通信信息，并可向下屬用戶機(jī)通播指揮信息這類特殊功能。北斗應(yīng)急指揮箱通常包含智能控制主機(jī)、顯示器、北斗衛(wèi)星通信器。
[0004]在常規(guī)的北斗應(yīng)急指揮箱中，北斗RD通信器是整套裝置與北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)生直接無線電通信聯(lián)系的關(guān)鍵設(shè)備。由于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)組建的特殊性，衛(wèi)星在太空空間運(yùn)行的軌道距離地球球面約35000公里，無線電數(shù)字通信采用碼分多址技術(shù)方案，發(fā)射載波中心頻點(diǎn)落在1616MHz，接收載波中心頻點(diǎn)落在2492MHz。為保證發(fā)射信號的有效性，降低由地面終端至衛(wèi)星傳遞無線電波的誤碼率，一般要求發(fā)射瞬間信號輻射功率達(dá)到10W。根據(jù)無線電發(fā)射設(shè)備通用設(shè)計(jì)規(guī)則，有線功耗與無線發(fā)射功率的能效轉(zhuǎn)換比例大約是3:1，因此需要北斗RD通信器在發(fā)射瞬間必須滿足30W有線功耗輸入，方能保證有1W無線發(fā)射功率。按照功率計(jì)算公式P = U*I，在直流12V供電環(huán)境下，包含供電電路的損耗，所需的發(fā)射電流要達(dá)到3A。鑒于以上特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中通常配備輸出容量較高的逆變電源，通常指標(biāo)參數(shù)為:輸出直流12V，最大輸出電流3.5A。
[0005]常規(guī)的北斗應(yīng)急指揮箱的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，采用交流220V輸出并通過逆變器供電。由于常規(guī)的北斗應(yīng)急指揮箱需要依附交流電源，因此不可能遠(yuǎn)離主機(jī)建筑物，嚴(yán)重制約了北斗應(yīng)急指揮箱的戶外應(yīng)用中的發(fā)展和推廣?，F(xiàn)階段有北斗應(yīng)急指揮箱供電是采用電池直接供電，但是電池電量損耗快，連續(xù)工作時(shí)間短，需要頻繁更換，不便于使用；北斗RD通信器在發(fā)射信號瞬間電流較大使供電電壓下挫，容易導(dǎo)致控制主機(jī)由于輸入欠壓而停機(jī)；不利于提高工作的穩(wěn)定性和可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種衛(wèi)星通信用、便于攜帶、便于戶外作業(yè)、可有效延長連續(xù)工作時(shí)間的電源模塊。本實(shí)用新型還提供一種帶有該電源模塊的、連續(xù)工作時(shí)間長、工作性能穩(wěn)定、便于戶外作業(yè)的北斗應(yīng)急指揮箱。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種衛(wèi)星通信用的電源模塊，與北斗衛(wèi)星通信設(shè)備電連接；其特征在于:包括電池和自動(dòng)穩(wěn)壓電路；自動(dòng)穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片和外圍元器件組成；所述電池與穩(wěn)壓芯片的電源輸入端電連接，穩(wěn)壓芯片的電源輸出端用于與北斗衛(wèi)星通信設(shè)備電連接；所述外圍元器件包括分壓采樣單元；所述分壓采樣單元的一端與穩(wěn)壓芯片的電源輸出端連接，分壓采樣單元的另一端與地連接；分壓采樣單元的采樣端與穩(wěn)壓芯片的反饋端連接。
[0008]本實(shí)用新型電源模塊采用電池供電，便于攜帶，便于北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外作業(yè)。采用自動(dòng)穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)電池放電過程中電源模塊輸出穩(wěn)定的輸出電壓；電池電壓下降時(shí)，自動(dòng)穩(wěn)壓電路可抬升輸出電壓，使輸出電壓滿足北斗衛(wèi)星通信設(shè)備的最低工作電壓要求，有效延長了連續(xù)工作時(shí)間，進(jìn)一步提高北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外作業(yè)的便利性。
[0009]進(jìn)一步的方案是:所述穩(wěn)壓芯片是指型號為XL6009或XL6010或XL6011的穩(wěn)壓芯片；所述的電池與穩(wěn)壓芯片的電源輸入端電連接是指，電池的供電正端與穩(wěn)壓芯片的電源輸入端電連接，電池的供電負(fù)端與穩(wěn)壓芯片的地端電連接且分別與地連接；穩(wěn)壓芯片的電源輸出端與北斗衛(wèi)星通信設(shè)備電連接。
[0010]自動(dòng)穩(wěn)壓電路采用型號為XL6009或XL6010或XL6011的穩(wěn)壓芯片作為核心部件；它是一個(gè)內(nèi)置1.25V基準(zhǔn)電壓源、N溝道功率MOSFET開關(guān)管、固定頻率為400kHz的振蕩器；根據(jù)分壓采樣單元的采樣端電壓大小輸出恒定的輸出電壓；穩(wěn)壓芯片內(nèi)置單引腳反饋控制電路、過壓保護(hù)電路、頻率補(bǔ)償電路、熱關(guān)機(jī)電路、輸出短路保護(hù)電流限制電路等一系列保護(hù)措施，使電源模塊供電穩(wěn)定，功率轉(zhuǎn)換效率可達(dá)94%。該自動(dòng)穩(wěn)壓電路可大大延長電源模塊的連續(xù)工作時(shí)間，解決了電池連續(xù)工作時(shí)間短、需要頻繁更換的問題。
[0011]為進(jìn)一步提高自動(dòng)穩(wěn)壓電路的工作穩(wěn)定性，所述外圍元器件還包括二極管D1、電容Cl和變壓器LI ;所述穩(wěn)壓芯片的電源輸入端與穩(wěn)壓芯片的電源輸出端之間通過變壓器LI的初級連接；所述穩(wěn)壓芯片的電源輸出端與分壓采樣單元的一端依次通過電容Cl和二極管Dl連接；電容Cl和二極管Dl的連接點(diǎn)與變壓器LI次級的一端連接；變壓器LI次級的另一端與地連接；所述二極管Dl和分壓采樣單元的連接處與穩(wěn)壓芯片的地端分別作為電源模塊的電源正、負(fù)端與北斗衛(wèi)星通信設(shè)備連接。
[0012]所述分壓采樣單元由電阻Rl和可調(diào)電阻R2串聯(lián)組成；可調(diào)電阻R2與穩(wěn)壓芯片的電源輸出端連接；電阻Rl與地連接；所述電阻Rl和可調(diào)電阻R2的連接處作為采樣端與穩(wěn)壓芯片的反饋端連接?？烧{(diào)電阻R2可進(jìn)行調(diào)節(jié)，以改變輸出電壓的大小，便于使用。
[0013]所述自動(dòng)穩(wěn)壓電路布設(shè)在電路板上；電路板設(shè)置在散熱盒中；所述散熱盒表面設(shè)有散熱片。由于自動(dòng)穩(wěn)壓電路常處于連續(xù)大電流的工作狀態(tài)，發(fā)熱情況嚴(yán)重，電路板設(shè)置在散熱盒中，可加強(qiáng)電路板散熱，提高自動(dòng)穩(wěn)壓電路工作穩(wěn)定程度，有效延長自動(dòng)穩(wěn)壓電路的使用壽命。
[0014]所述的電路板設(shè)置在散熱盒中是指，電路板設(shè)置在散熱盒中，電路板與散熱盒之間灌注有導(dǎo)熱凝固硅膠體。導(dǎo)熱凝固硅膠體可有效散熱，同時(shí)可有效保護(hù)電路板不受損壞。
[0015]為便于攜帶，所述電池是由若干鋰電池連接組成。鋰電池供電電壓平穩(wěn)，容量大，可持續(xù)工作時(shí)間長，滿足控制主機(jī)和顯示器戶外工作的特殊需求。
[0016]一種帶有上述衛(wèi)星通信用的電源模塊的北斗應(yīng)急指揮箱，其特征在于:還包括控制主機(jī)、顯示器和北斗RD通信器；所述電源模塊分別與控制主機(jī)、顯示器和北斗RD通信器電連接。指揮箱采用該電源模塊供電，便于攜帶，連續(xù)工作時(shí)間長，工作性能穩(wěn)定，便于戶外作業(yè)，指揮箱的應(yīng)用范圍拓寬至民用戶外應(yīng)用中。
[0017]所述電源模塊為兩個(gè)；所述的電源模塊分別與控制主機(jī)、顯示器和北斗RD通信器電連接是指，一個(gè)電源模塊分別與控制主機(jī)和顯示器電連接，另一個(gè)電源與北斗RD通信器電連接。
[0018]控制主機(jī)和顯示器與北斗RD通信器之間獨(dú)立供電，互不干擾，提高供電電壓的穩(wěn)定性和純凈性；可避免北斗RD通信器在發(fā)射瞬間電流較大造成供電電壓下挫，導(dǎo)致控制主機(jī)由于供電欠壓而停機(jī)，提高指揮箱運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0020]1、本實(shí)用新型電源模塊采用電池供電，便于攜帶，便于北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外作業(yè)；采用自動(dòng)穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)電池放電過程中電源模塊輸出穩(wěn)定的輸出電壓；電池電壓下降時(shí)，自動(dòng)穩(wěn)壓電路可抬升輸出電壓，使輸出電壓滿足北斗衛(wèi)星通信設(shè)備的最低工作電壓要求，有效延長了連續(xù)工作時(shí)間，進(jìn)一步提高北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外作業(yè)的便利性；
[0021]2、本實(shí)用新型電源模塊的自動(dòng)穩(wěn)壓電路工作穩(wěn)定、可靠；可大大延長電源模塊的連續(xù)工作時(shí)間；
[0022]3、本實(shí)用新型電源模塊可有效散熱，提高自動(dòng)穩(wěn)壓電路工作穩(wěn)定程度，有效延長自動(dòng)穩(wěn)壓電路的使用壽命；
[0023]4、本實(shí)用新型北斗應(yīng)急指揮箱，便于攜帶，連續(xù)工作時(shí)間長，工作性能穩(wěn)定，便于戶外作業(yè)，應(yīng)用范圍拓寬至民用戶外應(yīng)用中；控制主機(jī)和顯示器與北斗RD通信器之間獨(dú)立供電，互不干擾，提高指揮箱運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0024]圖1是現(xiàn)有北斗應(yīng)急指揮箱的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型電源模塊的電路圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型北斗應(yīng)急指揮箱的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0028]實(shí)施例一
[0029]本實(shí)施例描述一種電源模塊，用于向北斗衛(wèi)星通信設(shè)備供電，其電路圖如圖2所示。電源模塊包括電池和自動(dòng)穩(wěn)壓電路；自動(dòng)穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片和外圍元器件組成；電池與穩(wěn)壓芯片的電源輸入端電連接，穩(wěn)壓芯片的電源輸出端用于與北斗衛(wèi)星通信設(shè)備電連接。電池是由若干鋰電池連接組成，可以是由若干鋰電池串聯(lián)組成，也可以是由若干鋰電池分組串聯(lián)后并聯(lián)組成。鋰電池便于攜帶，供電電壓平穩(wěn)，容量大，可持續(xù)工作時(shí)間長，滿足北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外工作的特殊需求。
[0030]采用電池供電，便于攜帶，便于北斗衛(wèi)星通信設(shè)備戶外作業(yè)。采用自動(dòng)穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)電池放電過程中電源模塊輸出穩(wěn)定的輸出電壓；電池電壓下降時(shí)，自動(dòng)穩(wěn)壓電路可抬升輸出電壓，使輸出電壓