无人机载通信设备直流电源充电器制造技术

无人机载通信设备直流电源充电器，包括充电电源、被充电电源及充电基准电压，还包括一级充电模块及二级充电模块，一级充电模块及二级充电模块输出端分别连接有另一端接地的第一电容和第二电容；所述一级充电模块的作用为将第一电容的电压充至充电基准电压的电压值；所述二级充电模块的作用为将第二电容的电压充至充电电源的电压值；还包括分压电路，所述分压电路输出所述充电基准电压；还包括连接在被充电电源和地之间的负载开路保护模块。本发明专利技术降低了电源充电时的纹波噪声，可以提高数据加载密度，提高了通信数据传输效率，同时具备开路检测和保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子通信领域，涉及一种通信充电设备，具体涉及一种无人机载通信设备直流电源充电器。
技术介绍
在各种电子设备中，不同的模块通常需要不同的直流电源，通常由一个直流电源对其他电源进行充电以获得不同电位的直流电源。对于通信设备，随着功耗和信号电压幅度的降低，对于系统的噪声信号容忍度越来越小，特别是电源噪声叠加在信号上时，对于信号失真的影响随着电源电压的降低而体现出越来越显著的影响。无人机载的通信设备中，由于电源本身是由机械能转换而来，电源本身自己带有较强纹波，在通信频率高，信息密度大的通信时，噪声影响更加恶劣。为了防止输出端上电压过高，同时也为了使电源从空载到满载的负载效应较小，开关稳压电源输出端通常不允许开路。当空载时，或外电路开路时，输出端电压会升得很高，会导致损坏电路中的元器件，甚至击穿外接的稳压电容。
技术实现思路
为降低电源噪声叠加在通信信号上造成的信号失真，保证开路安全，本专利技术公开了一种无人机载通信设备直流电源充电器。本专利技术所述无人机载通信设备直流电源充电器，包括充电电源、被充电电源及充电基准电压，其特征在于，还包括一级充电模块及二级充电模块，一级充电模块及二级充电模块输出端分别连接有另一端接地的第一电容和第二电容；所述一级充电模块的作用为将第一电容的电压充至充电基准电压的电压值；所述二级充电模块的作用为将第二电容的电压充至充电电源的电压值；还包括分压电路，所述分压电路输出所述充电基准电压，并使其电压值位于充电电源和被充电电源的电压值之间；还包括连接在被充电电源和地之间的负载开路保护模块，所述负载开路保护模块由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和开路保护基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接开路保护基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管。优选的，所述比较器的电源端与被充电电源连接，所述开路保护基准电压由串联在被充电电源和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成，所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接比较器的正相输入端，所述第一分压电阻和第二分压电阻阻值相同。优选的，所述晶体管发射极与地之间连接有发光二极管。优选的，所述分压电路为电阻串，电阻串两端分别连接充电电源和被充电电源，电阻串的内部任意节点作为充电基准电压输出。优选的，所述一级充电模块包括第一运算放大器、第一充电器件，所述第一运算放大器的输出端连接第一充电器件控制端，所述第一充电器件的输入端连接充电电源，输出端连接第一运算放大器的反向输入端，所述第一运算放大器的正向输入端连接充电基准电压，还包括连接在第一充电器件输出端与地之间的限流电阻，第一充电器件输出端还与第一电容连接。优选的，所述二级充电模块包括第二运算放大器、第二充电器件，所述第二运算放大器的输出端连接第二充电器件控制端，所述第二充电器件的输入端及第二运算放大器的正向输入端连接第一充电器件的输出端；第二充电器件的输出端与第二运算放大器的反向输入端及被充电电源连接，第二充电器件输出端还与第二电容连接。采用本专利技术所述的无人机载通信设备直流电源充电器，应用于直流充电过程中，将一次充电分为两次充电过程，降低了电源充电时的纹波噪声，同时通过检测输出电流实现开路检测，在负载开路时接入备用负载，限制了输出端电压的升高，安全可靠的保护了开关电源电路中的元器件不致损坏。附图说明图1为本专利技术所述无人机载通信设备直流电源充电器的一种具体实施应用方式示意图；图2为本专利技术所述分压电路的一种具体实施方式示意图；图3为本专利技术所述负载开路保护模块的一种具体实施方式示意图；图附图标记名称为：VH-充电电源，VL-被充电电源，VM-中间电压，VREF-充电基准电压，AMP1 –第一运算放大器，AMP2-第二运算放大器，M1-第一充电器件，M2-第二充电器件，RLIM-限流电阻，RL-负载电阻，C1-第一电容，C2-第二电容，OLP-负载开路保护模块；R22-第五分压电阻，R23-第六分压电阻；A-负载电阻连接点，COMP-比较器，UO-输出电压端，VD-发光二极管，M-晶体管， R1-第一分压电阻，R2-第二分压电阻，R3-第三分压电阻，R4-第四分压电阻，RLB-备用负载电阻， RS-检测电阻。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本专利技术所述一种无人机载通信设备直流电源充电器，包括充电电源、被充电电源及充电基准电压，还包括一级充电模块及二级充电模块，一级充电模块及二级充电模块输出端分别连接有另一端接地的第一电容和第二电容；所述一级充电模块的作用为将第一电容的电压充至充电基准电压的电压值；所述二级充电模块的作用为将第二电容的电压充至充电电源的电压值；充电模块可以采用现有的各种充电方式，例如LDO跟随器设置、开关电源等，本申请为减小纹波，优选采用运算放大器连接成跟随器的形式。图1所示的具体实施方式中，所述一级充电模块包括第一运算放大器、第一充电器件，所述第一运算放大器的输出端连接第一充电器件控制端，所述第一充电器件的输入端连接充电电源，输出端连接第一运算放大器的反向输入端，所述第一运算放大器的正向输入端连接充电基准电压，还包括连接在第一充电器件输出端与地之间的限流电阻；第一充电器件输出端还与第一电容连接。所述二级充电模块包括第二运算放大器、第二充电器件，所述第二运算放大器的输出端连接第二充电器件控制端，所述第二充电器件的输入端及第二运算放大器的正向输入端连接第一充电器件的输出端；第二充电器件的输出端与第二运算放大器的反向输入端及被充电电源连接；第二充电器件输出端还与第二电容连接。还包括分压电路，所述分压电路输出所述充电基准电压，并使其电压值位于充电电源和被充电电源的电压值之间。如图1所示，假设充电电压VH=10，被充电电压VL初始值为零，VREF被预设为（VH+VL）/2。初始状态下VREF=5V，第一运算放大器AMP1的连接形式使得其输出端电压趋近于正向输入端电压，即充电基准电压VREF；第一运算放大器输出端的中间电压VM经过以第一运算放大器为核心的一级充电模块后，得到的中间电压VM=5V。图1中一级充电模块输出端的第一电容C1与限流电阻RLIM共同组成输出滤波器以减少输出纹波。同时限流电阻RLIM还可以限制第一充电器件M1的最大电流，避免器件损害，第一电容C1作为中间电压VM的储能电容。二级充电模块以中间电压VM作为电源，对第二电容C2进行充电，第二运算放大器AMP2与第一运算放大器AMP1的连接方式相同，第二运算放大器以负载电阻RL起到在一级充电模块中限流电阻RLIM的作用。两个充电模块中的充电器件优选使用相同面积下电流能力更强的NMOS器件。二级充电模块使被充电电压VL的电压值朝着VM的电压值趋近。分压电路用于产生充电基准电压VREF，关键在于使其电压值时刻介于充电电压VH与被充电电压VL 之间，从而使VREF可以随VL上升而上升，而随VH下降而下降。图2给出分压电路的一种常见方式，以分压电阻串联而成，通过设置图2中VREF标注节本文档来自技高网...

【技术保护点】
无人机载通信设备直流电源充电器，包括充电电源、被充电电源及充电基准电压，其特征在于，还包括一级充电模块及二级充电模块，一级充电模块及二级充电模块输出端分别连接有另一端接地的第一电容和第二电容；所述一级充电模块的作用为将第一电容的电压充至充电基准电压的电压值；所述二级充电模块的作用为将第二电容的电压充至充电电源的电压值；还包括分压电路，所述分压电路输出所述充电基准电压，并使其电压值位于充电电源和被充电电源的电压值之间；还包括连接在被充电电源和地之间的负载开路保护模块，所述负载开路保护模块由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和开路保护基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接开路保护基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管。

【技术特征摘要】
1.无人机载通信设备直流电源充电器，包括充电电源、被充电电源及充电基准电压，其特征在于，还包括一级充电模块及二级充电模块，一级充电模块及二级充电模块输出端分别连接有另一端接地的第一电容和第二电容；所述一级充电模块的作用为将第一电容的电压充至充电基准电压的电压值；所述二级充电模块的作用为将第二电容的电压充至充电电源的电压值；还包括分压电路，所述分压电路输出所述充电基准电压，并使其电压值位于充电电源和被充电电源的电压值之间；还包括连接在被充电电源和地之间的负载开路保护模块，所述负载开路保护模块由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和开路保护基准电压组成，所述比较器的正相输入端连接开路保护基准电压，输出端通过输出分压电阻串接地，所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极，所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端，发射极接地，所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间，所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端，所述晶体管为NPN管。2.如权利要求1所述的无人机载通信设备直流电源充电器，其特征在于，所述比较器的电源端与被充电电源连接，所述开路保护基准电压由串联在被充电电源和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成，所述第一分压电阻和第二分压电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗艳平，
申请(专利权)人：罗艳平，
类型：发明
国别省市：四川;51