一种高速图像采集系统的技术方案

本发明专利技术公开了一种高速图像采集系统的

【技术实现步骤摘要】
一种高速图像采集系统的PoCXP装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及图像采集系统供电技术，尤其涉及一种高速图像采集系统的
PoCXP
装置及其控制方法
。

技术介绍

[0002]在基于
CoaXPress
接口的高速图像采集系统中，需要通过
CoaXPress
接口对相机设备进行供电，
CoaXPress
供电模式为
PoCXP(Power over CoaXPress)。PoCXP
通常包括主电源与辅助电源两部分，主电源负责提供满足功率要求的供电电源，辅助电源负责检测主机与相机设备的连接情况
。
[0003]在
CoaXPress
规格书中提供了一种根据电源检测结果控制主电源
(
电压源
)
与辅助电源
(
电流源
)
通断的设计思路，主电源与辅助电源的通断开关相互独立，通过对主电源进行电流检测
、
对辅助电源进行电压检测来分别控制辅助电源与主电源的通断状态
。
但是其存在以下缺点：一是辅助电源引入了恒定电流源芯片和电流源控制电路，导致辅助电源设计成本高
、
电路结构复杂；二是主电源与辅助电源之间的干扰情况存在不确定性，从而会导致主电源
、
辅助电源控制电路控制与电源输出间存在干扰
。
[0004]因此，需要一种有效的手段来实现
PoCXP
供电的同时解决目前所存在的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种高速图像采集系统的
PoCXP
装置及其控制方法，简化了辅助电源的电路设计，并简化辅助电源使能控制逻辑
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种高速图像采集系统的
PoCXP
装置，包括设置于主机中的主电源控制电路
、
辅助电源控制电路和电源检测单元，所述主电源控制电路包括通断控制单元，主电源通过通断控制单元与相机设备的电源输入端连接，所述辅助电源控制电路包括限流电阻
R1
和与主电源导通方向相反的开关二极管
D1
，辅助电源依次通过限流电阻
R1、
开关二极管
D1
与相机设备的电源输入端连接，所述主电源的驱动电压
V2
大于辅助电源的驱动电压
V1
，使得主电源开通时通过开关二极管关断辅助电源与相机设备之间的连接，所述电源检测单元的第一电压检测端和开关二极管
D1
的输出端连接，所述电源检测单元还与
FPGA
连接，所述通断控制单元的控制端与
FPGA
连接
。
[0008]进一步的，所述限流电阻
R1
的输出端连接开关二极管
D1
的正极，所述相机设备的电源输入端设有检测电阻
R3
，所述检测电阻
R3
的输入端依次通过同轴电缆与连接器和开关二极管
D1
的负极
、
通断控制单元的输出端分别连接，所述检测电阻
R3
的输出端接地
。
[0009]进一步的，所述通断控制单元的输出端和所述连接器之间设有分压电阻
R2
，所述分压电阻
R2
的两端分别和电源检测单元的第二电压检测端连接
。
[0010]进一步的，还包括电源处理电路，所述电源处理电路包括主电源转换电路和辅助
电源转换电路，所述主电源转换电路和辅助电源转换电路的输入端均和外部电源连接，所述主电源转换电路的输出端输出主电源并连接主电源控制电路的输入端，所述辅助电源转换电路的输出端输出辅助电源并连接辅助电源控制电路的输入端
。
[0011]进一步的，所述主电源转换电路和辅助电源转换电路均包括
DC
‑
DC
电源转换器或
LDO
线性稳压器
。
[0012]本专利技术还提出任一所述的高速图像采集系统的
PoCXP
装置的控制方法，包括以下步骤：
[0013]S1)FPGA
向通断控制单元发送不使能信号，使得主电源控制电路处于关断状态，并实时获取电源检测单元的电压检测结果，根据电压检测结果判断主机与相机设备是否连接正常，是则执行步骤
S2
，否则执行步骤
S1
；
[0014]S2)FPGA
向通断控制单元发送使能信号，使得主电源控制电路处于接通状态，并实时获取电源检测单元的电流检测结果，然后根据电源检测单元的电流检测结果计算电源功率，若电源功率满足供电要求则执行步骤
S3
，若电源功率不满足供电要求则停止图像采集系统并退出；
[0015]S3)
进行高速图像数据的采集与传输
。
[0016]进一步的，步骤
S1
中根据电压检测结果判断主机与相机设备是否连接正常时，包括：
[0017]若电压检测结果为第一值，则主机与相机设备连接正常，第一值的表达式如下：
[0018]V3
＝
[(V1
‑
Vd)/(R1+R3)]R3
[0019]其中，
V1
为辅助电源的驱动电压，
Vd
为开关二极管
D1
的压降，
R1
为限流电阻的值，
R3
为相机设备的检测电阻的值
。
[0020]进一步的，步骤
S1
中根据电压检测结果判断主机与相机设备是否连接正常时，包括：
[0021]若电压检测结果为第二值，则主机与相机设备连接异常，第二值的表达式如下：
[0022]V3
＝
V1
‑
Vd
[0023]其中，
V1
为辅助电源的驱动电压，
Vd
为开关二极管
D1
的压降
。
[0024]进一步的，步骤
S2
中实时获取电源检测单元的电流检测结果还包括电源检测单元计算得到电流检测结果的步骤，具体包括：获取分压电阻
R2
两端的电压值，将分压电阻
R2
两端的电压值之差除以分压电阻
R2
阻值，得到电流检测结果，所述分压电阻
R2
设置于通断控制单元的输出端和连接器之间
。
[0025]进一步的，步骤
S2
中电源功率满足供电要求时，具体包括：电源功率大于或等于预设值
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高速图像采集系统的
PoCXP
装置，其特征在于，包括设置于主机中的主电源控制电路
(1)、
辅助电源控制电路
(2)
和电源检测单元
(3)
，所述主电源控制电路
(1)
包括通断控制单元
(11)
，主电源通过通断控制单元
(11)
与相机设备的电源输入端连接，所述辅助电源控制电路
(2)
包括限流电阻
R1
和与主电源导通方向相反的开关二极管
D1
，辅助电源依次通过限流电阻
R1、
开关二极管
D1
与相机设备的电源输入端连接，所述主电源的驱动电压
V2
大于辅助电源的驱动电压
V1
，使得主电源开通时通过开关二极管关断辅助电源与相机设备之间的连接，所述电源检测单元
(3)
的第一电压检测端和开关二极管
D1
的输出端连接，所述电源检测单元
(3)
还与
FPGA
连接，所述通断控制单元
(11)
的控制端与
FPGA
连接
。2.
根据权利要求1所述的高速图像采集系统的
PoCXP
装置，其特征在于，所述限流电阻
R1
的输出端连接开关二极管
D1
的正极，所述相机设备的电源输入端设有检测电阻
R3
，所述检测电阻
R3
的输入端依次通过同轴电缆与连接器和开关二极管
D1
的负极
、
通断控制单元
(11)
的输出端分别连接，所述检测电阻
R3
的输出端接地
。3.
根据权利要求2所述的高速图像采集系统的
PoCXP
装置，其特征在于，所述通断控制单元
(11)
的输出端和所述连接器之间设有分压电阻
R2
，所述分压电阻
R2
的两端分别和电源检测单元
(3)
的第二电压检测端连接
。4.
根据权利要求1所述的高速图像采集系统的
PoCXP
装置，其特征在于，还包括电源处理电路
(4)
，所述电源处理电路
(4)
包括主电源转换电路和辅助电源转换电路，所述主电源转换电路和辅助电源转换电路的输入端均和外部电源连接，所述主电源转换电路的输出端输出主电源并连接主电源控制电路
(1)
的输入端，所述辅助电源转换电路的输出端输出辅助电源并连接辅助电源控制电路
(2)
的输入端
。5.
根据权利要求4所述的高速图像采集系统的
PoCXP
装置，其特征在于，所述主电源转换电路和辅助电源转换电路均包括
DC
‑
DC
电源转换器或
LDO
线性稳压器
。6.
根据权利要求1～5任一所述的高速图像采集系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢树平，章敏，杨宇，
申请(专利权)人：湖南艾科诺维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：