用于微机电惯性测量装置的电源及微机电惯性测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电源技术领域，公开了一种用于微机电惯性测量装置的电源及微机电惯性测量装置。其中，该电源包括：电压输入单元，用于输入预定电压范围内的输入电压；第一滤波单元，与所述电压输入单元连接，用于对所述输入电压进行滤波；开关电源单元，与所述第一滤波单元连接，用于将滤波后的输入电压转换为目标供电电压；第二滤波单元，与所述开关电源单元连接，用于对所述目标供电电压进行滤波；升压稳压单元，与所述第二滤波单元连接，用于对滤波后的目标供电电压进行升压稳压，得到升压稳压后的电压。本发明专利技术所述的电源在支持宽电压范围输入的同时具有超低噪声和低功耗的优点。的同时具有超低噪声和低功耗的优点。的同时具有超低噪声和低功耗的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于微机电惯性测量装置的电源及微机电惯性测量装置


[0001]本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种用于微机电惯性测量装置的电源及微机电惯性测量装置。

技术介绍

[0002]微机电惯性测量装置由于功耗和体积的需求，采用低功耗小体积的ARM处理器作为系统的核心器件，完成与惯性器件陀螺仪、加速度计、磁强计等数据采集后，经过误差补偿和积分，获得被测载体的加速度、角速率、姿态、位置及速度等运动信息后，需要将惯性信息实时周期性发送给外部设备，并实时接收外部设备发送的数据，完成惯性导航系统的初始信息装订。
[0003]对弹用惯性导航系统常用的电源输入范围典型值为28V
±
2.5V、12V
±
1V、5V
±
0.25V，为了兼容两种输入电压范围，对微机电惯性测量装置的电源提出了支持宽压输入范围要求；同时，为满足微机电惯性测量装置的小体积低功耗需求，仅采用体积小功耗低的ARM处理器、SPI接口方式的MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、磁强计和高度计等传感器，但尚没有小体积适配的电源对系统的电源。因此，需要一种支持宽压输入范围、且具有小体积低功耗高转换效率的电源。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于微机电惯性测量装置的电源及微机电惯性测量装置，能够解决上述现有技术中的问题。
[0005]本专利技术的技术解决方案：一种用于微机电惯性测量装置的电源，其中，该电源包括：
[0006]电压输入单元，用于输入预定电压范围内的输入电压；
[0007]第一滤波单元，与所述电压输入单元连接，用于对所述输入电压进行滤波；
[0008]开关电源单元，与所述第一滤波单元连接，用于将滤波后的输入电压转换为目标供电电压；
[0009]第二滤波单元，与所述开关电源单元连接，用于对所述目标供电电压进行滤波；
[0010]升压稳压单元，与所述第二滤波单元连接，用于对滤波后的目标供电电压进行升压稳压，得到升压稳压后的电压。
[0011]优选地，所述第一滤波单元为π型滤波电路。
[0012]优选地，所述开关电源单元为LTM8063开关电源芯片。
[0013]优选地，所述升压稳压单元为升压稳压器。
[0014]优选地，所述预定电压范围4.5V
‑
40V。
[0015]优选地，所述目标供电电压为数字3.3V。
[0016]优选地，所述升压稳压后的电压包括数字5V和模拟5V。
[0017]本专利技术还提供了一种微机电惯性测量装置，其中，该装置包括上述的电源。
[0018]通过上述技术方案，可以综合ARM处理器及MEMS惯性器件特点，对预定电压范围(即，宽压输入范围)的电压进行滤波后转换，采用开关电源单元(支持宽压输入范围、超低噪声的开关电源单元)将输入电压转换为目标供电电压，再将转换为目标供电电压进行升压稳压，由此可以将目标供电电压和升压稳压后的电压分别供给微机电惯性测量装置的对应负载，确保了对电源电压要求较高的MEMS惯性器件的精度。并且，本专利技术所述的电源在支持宽电压范围输入的同时具有超低噪声和低功耗的优点。
附图说明
[0019]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种用于微机电惯性测量装置的电源的原理框图；
[0021]图2为本专利技术实施例中宽压输入转换效率与负载电流的示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例中5V输出电压转换效率与负载电流的示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。
[0024]在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的一种用于微机电惯性测量装置的电源的原理框图。
[0026]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种用于微机电惯性测量装置的电源，其中，该电源包括：
[0027]电压输入单元10，用于输入预定电压范围内的输入电压；
[0028]第一滤波单元12，与所述电压输入单元10连接，用于对所述输入电压进行滤波；
[0029]开关电源单元14，与所述第一滤波单元12连接，用于将滤波后的输入电压转换为目标供电电压；
[0030]其中，目标供电电压用于装置内主供电。例如，目标供电电压为微机电惯性测量装置的ARM处理器及其外围电路20、自带隔离RS422/232驱动器22、磁强计24和高度计26等供电。
[0031]此外，目标供电电压还用于为MEMS加速度计28和MEMS陀螺30与cpu之间的接口供电。其中，MEMS加速度计28包括X路加速度计、Y路加速度计和Z路加速度计；MEMS陀螺30包括X路陀螺、Y路陀螺和Z路陀螺。
[0032]第二滤波单元16，与所述开关电源单元14连接，用于对所述目标供电电压进行滤波；
[0033]升压稳压单元18，与所述第二滤波单元16连接，用于对滤波后的目标供电电压进
行升压稳压，得到升压稳压后的电压。
[0034]其中，升压稳压后的电压为MEMS加速度计28和MEMS陀螺30等供电。
[0035]通过上述技术方案，可以综合ARM处理器及MEMS惯性器件特点，对预定电压范围(即，宽压输入范围)的电压进行滤波后转换，采用开关电源单元(支持宽压输入范围、超低噪声的开关电源单元)将输入电压转换为目标供电电压，再将转换为目标供电电压进行升压稳压，由此可以将目标供电电压和升压稳压后的电压分别供给微机电惯性测量装置的对应负载，确保了对电源电压要求较高的MEMS惯性器件的精度。并且，本专利技术所述的电源在支持宽电压范围输入的同时具有超低噪声和低功耗的优点。
[0036]其中，微机电惯性测量装置由于功耗和体积的需求，采用低功耗小体积的ARM处理器作为系统的核心器件，惯性仪表器件采用低功耗的SPI接口MEMS陀螺仪、MEMS加速度计、磁强计、高度计等芯片级传感器件。在此基础上，采用本专利技术所述的电源，可以适应上级用户的应用需求，实现宽压电源输入范围需求(例如，下述的4.5V
‑
40V)，确保电源转换效率高，低功耗、低噪声。
[0037]换言之，本专利技术针对微机电惯性测量装置内部的ARM处理器、SPI接口方式的MEMS陀螺、MEM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于微机电惯性测量装置的电源，其特征在于，该电源包括：电压输入单元，用于输入预定电压范围内的输入电压；第一滤波单元，与所述电压输入单元连接，用于对所述输入电压进行滤波；开关电源单元，与所述第一滤波单元连接，用于将滤波后的输入电压转换为目标供电电压；第二滤波单元，与所述开关电源单元连接，用于对所述目标供电电压进行滤波；升压稳压单元，与所述第二滤波单元连接，用于对滤波后的目标供电电压进行升压稳压，得到升压稳压后的电压。2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述第一滤波单元为π型滤波电路。3.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯凤霞，扈光锋，陈安升，刘垒，林梦娜，袁书博，王康，张凌宇，徐兴华，徐超，莫平，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：