脚与IN4引脚之间连接有第五电阻R5。VREF4引脚通过第六电容C6接地。VREF4引脚与FB4引脚之间连接有第六电阻R6，FB4引脚和0UT4引脚之间连接有第七电阻R7，FB4引脚和0UT4引脚之间连接有相互串联的第八电阻R8和第九电容C9，其中第九电容C9连接FB4引脚，第八电阻R8连接0UT4引脚。0UT4引脚和SW4引脚连接有第二二极管D2，其中第二二极管D2的正极连接0UT4引脚，负极连接SW4引脚。0UT4引脚还通过相互并联的第五极性电容CF5和第八电容CS接地，其中第五极性电容CF5的正极接地，负极接0UT4引脚。SW4引脚通过第三电感L3接地，C0MP4引脚通过第七电容C7接地。
[0022]低压差负电源稳压集成电路5采用德州仪器的LT1964S-5低压差负电源稳压集成电路。低压差负电源稳压集成电路5上设有IN5引脚、SHTD引脚、GND5引脚、0UT5引脚和BYP引脚。其中IN5引脚连接反极性变换集成电路4的0UT4引脚，IN5引脚和SHTD引脚短接，GND5引脚接地。0UT5引脚和BYP引脚通过第十电容ClO连接，0UT5引脚还通过相互并联的第六极性电容CF6和第^^一电容Cll接地，其中第六极性电容CF6的负极接地，正极接0UT5引脚。0UT5引脚还连接有第二磁性电感LB2。
[0023]基准源集成电路6采用的是依法半导体的REF193基准源集成电路。基准源集成电路6上设有VS6引脚、SLEEP引脚、GND6引脚、0UT6引脚、第一 TP引脚和第二 TP引脚。其中VS6引脚与SLEEP引脚短接，VS6引脚通过第十二电容C12和第七极性电容CF7接地，第七极性电容CF7的负极接地，正极接VS6引脚。GND6引脚接地。0UT6引脚通过第八极性电容CF8接地，第八极性电容CF8的负极接地，正极接接0UT6引脚。
[0024]集成运算放大器7采用德州仪器的LM339集成运算放大器7。集成运算放大器7的反相输入端通过第九电阻R9连接基准源集成电路6的0UT6引脚。集成运算放大器7的反相输入端通过第十电阻RlO连接集成运算放大器7的输出端。集成运算放大器7的同相输入端通过第i^一电阻Rll接地。集成运算放大器7的输出端连接第三磁性电感LB3，第三磁性电感LB3通过第十三电容C13接地。
[0025]所述集成电压比较器意法半导体的LM339电压比较器芯片。
[0026]众所周知，传统的集成运算放大器7的输出电容都是有限制的，本发明的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，在输出端子采用磁性电感，即第三磁性电感LB3，代替了输出电容，是为了对其输出的+2.5V采样基准电压进行大电容滤波，使+2.5V采样基准电压更加精准。
[0027]本发明的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元对系统供电电源的监测是通过以下途径实现的:输入所述集成电压比较器的反相输入端的反相输入信号VA是将+5V的基准电压通过分压电路进行二分之一分压后形成的，多通道微应变数据采集系统的电池组供电电压BT经通过分压电路进行二分之一分压后，形成所述集成电压比较器的同相输入端的同相输入信号VB，当VB>VA时，即多通道微应变数据采集系统的电池供电状态处于正常，所述集成电压比较器的输出为I ;当VB〈VA时，即多通道微应变数据采集系统的电池供电状态不正常，所述集成电压比较器的输出为0，后面通过微处理器对所述集成电压比较器的输出O或I的判断便可获知电池组的状态信息。
[0028]多通道工程微应变数据采集系统中的电源管理单元为本系统中的各单元提供相应的正负5V高稳定度工作电源、为ZigBee无线通信模块及短程蓝牙模块提供+3.3V工作电源、为信号采集系统提供+3.0V及-3.0V基准工作电源。
[0029]其中+5V高稳定度工作电源是通过以下途径实现的:所配置的并联锂电池组提供的+3.0V到+4.2V的电压被升压变换集成电路I升压至+5.5V，该+5.5V的电压经由低压差线性稳压集成电路2后输出极其稳定的+5V工作电源。
[0030]-5V高稳定度工作电源是通过以下途径实现的:并联锂电池组提供的+3.0V到+4.2V的电压经反极性变换集成电路4变换至-5.5V，该-5.5V的电压经由低压差负电源稳压集成电路5后输出极其稳定的-5V工作电源。
[0031]+3.3V高稳定度工作电源是通过以下途径实现的:升压变换集成电路I输出的+5.5V电压还作为降压变换集成电路3的输入电源，经降压变换集成电路3变换为+3.3V工作电源。
[0032]+3.0V及-3.0V基准工作电源是通过以下途径实现的:低压差线性稳压集成电路2输出的+5V高稳定工作电源还作为基准源集成电路6的输入电源，经基准源集成电路6处理后输出高稳定+3.0V电压信号，该高稳定+3.0V电压信号还作为集成运算放大器7所构成的I比I反向跟随器输出-3.0V基准工作电源。
[0033]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，包括集成电压比较器，其特征在于:其还包括依次连接升压变换集成电路和低压差线性稳压集成电路，所述升压变换集成电路的输入端用于接收多通道微应变数据采集系统的电源输出的同相输入信号VB，输出5.5V的升压信号，所述低压差线性稳压集成电路接收所述升压变换集成电路输出的升压信号，所述低压差线性稳压集成电路的输出端与所述集成电压比较器之间的反相输入端之间设有一个磁性电感，用于输出反相输入信号VA，所述集成电压比较器接收所述低压差线性稳压集成电路输出的反相输入信号VA，所述集成电压比较器的同相输入端用于接收所述同相输入信号VB ； 所述反相输入信号VA的幅值大于等于所述同相输入信号VB的幅值时，所述集成电压比较器的输出为O，反之所述集成电压比较电路的输出为I。
2.根据权利要求1所述的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，其特征在于:所述集成电压比较器的同相输入端和反相输入端分别设有一个分压电路。
3.根据权利要求1所述的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，其特征在于:其还包括降压变换集成电路，所述降压变换集成电路的输入端连接所述升压变换集成电路的输出端，用以接收所述升压变换集成电路输出的升压信号，所述降压变换集成电路输出3.3V的电压信号。
4.根据权利要求1所述的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，其特征在于:其还包括反极性变换集成电路和低压差负电源稳压集成电路，所述反极性变换集成电路将所述同相输入信号变换至-5.5V的电压信号，所述低压差负电源稳压集成电路的输入端接收该-5.5V的电压号，所述低压差负电源稳压集成电路的输出端输出-5V的电压信号。
5.根据权利要求1所述的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，其特征在于，其还包括基准源集成电路和集成运算放大器，所述基准源集成电路的输入端连接所述低压差线性稳压集成电路的输出端，用于将5.0V的反相输入信号变换成3.0V的电压信号，所述基准源集成电路的输出端连接所述集成运算放大器的反相输入端和所述集成运算放大器的同相输入端。
6.根据权利要求6所述的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，其特征在于:所述集成运算放大器的输出端连接有一个磁性电感。
【专利摘要】本发明公开了仪器检测领域的一种多通道微应变数据采集系统用电源管理单元，包括集成电压比较器，以及依次连接升压变换集成电路和低压差线性稳压集成电路，升压变换集成电路的输入端用于接收多通道微应变数据采集系统的电源输出的同相输入信号VB，输出5.5V的升压信号，低压差线性稳压集成电路接收升压变换集成电路输出的升压信号，低压差线性稳压集成电路的输出端与集成电压比较器之间的反相输入端之间设有一个磁性电感，用于输出反相输入信号VA，集成电压比较器接收低压差线性稳压集成电路输出的反相输入信号VA，集成电压比较器的同相输入端用于接收同相输入信号VB；反相输入信号VA的幅值大于等于同相输入信号VB的幅值时，集成电压比较器的输出为0，反之集成电压比较电路的输出为1。
【IPC分类】G01R1-28, H02M3-04
【公开号】CN104836431
【申请号】CN201510273816
【发明人】李荣正, 戴国银, 陈学军
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月26日