专利名称：一种激光陀螺启辉电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于激光陀螺中的启辉电路。
背景技术：
近年来，激光捷联惯导系统在发展方向上明确了高精度、小型化的发展思路。采用的单轴机抖激光陀螺启辉电压为6000V左右。传统的电源设计，由于输入输出电源比例很大，变压器体积很大，同时采样反馈环节的现有元器件耐压低，受元器件耐压限制，对于高压输出的采样环节元器件可靠性和抗干扰性能很难解决；同时滤波元器件的绝缘处理要求高，体积大，输出滤波处理与小型化冲突，启辉高压输出一般没有进行太多的滤波处理，导致启辉电源输出纹波较大；另外由于倍压部分有倍压电容的存在，在启辉完成后，电容中存储的电荷会持续的对维持电路放电，对陀螺仪相关回路造成干扰，实测表明在单轴机抖型激光陀螺本身要求高精度的系统中，需要Ih以上倍压电容的放电，才不会对系统的精度带来影响，但是目前惯导系统启动时间最长为5min，因此上述问题影响到陀螺仪的精度，进而影响到小型化系统高精度的实现。为了克服这种矛盾，开发一种适用于该系统的启辉电路就变得十分必要和迫切。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种低干扰的小型化激光陀螺启辉电路，使得应用该启辉电路的陀螺仪能够在系统上电后5min内达到高精度要求，并且能够满足系统的体积要求。按照本实用新型提供的一种激光陀螺启辉电路，包括PWM集成控制芯片、推挽功率变换电路、谐振滤波电路和倍压电路，所述PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，其输出端连接于所述推挽功率变换电路的输入端，所述谐振滤波电路的一端连接于所述PWM集成控制芯片，另外一端与所述推挽功率变换电路相连接，所述推挽功率变换电路的输出端与所述倍压电路相连接，所述倍压电路接入激光陀螺的两端。按照本实用新型提供的一种激光陀螺启辉电路还具有如下附属技术特征所述PWM集成控制芯片的使能端连接隔离光耦Bi，启辉控制信号通过所述隔离光耦Bl进行隔离后转换成使能信号，并输送至所述PWM集成控制芯片的使能端。所述推挽功率变换电路由场效应管VII、场效应管V12和变压器T3组成，所述场效应管Vl 1和场效应管V12分别与所述PWM集成控制芯片的输出端相连接，所述场效应管Vl 1 和场效应管V12同时与所述变压器T3相连接，所述变压器T3输出端与所述倍压电路相连接。所述谐振滤波电路由电感L5、电容C21和电容C35构成，所述谐振滤波电路的输出端与所述变压器T3的中间级相连接。所述倍压电路由电容Cl、电容C2、电容C3、二极管Dl、二极管D2和二极管D3组成， 所述倍压电路的输出端经滤波电路和限流电阻连接于激光陀螺上。[0010]在所述倍压电路的地线回路中接入高压二极管。按照本实用新型提供的一种激光陀螺启辉电路与现有技术相比具有如下优点首先，本实用新型将PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，构成开环推挽输出，由于开环输出，电源以最大占空比输出，在保证高电压输出的同时可以降低变压器原副边的匝比，同时由于开环输出，取消采样反馈环节，采样环节可靠性和抗干扰性能不用考虑，降低电源的设计难度和体积，同时也提高电源的工作可靠性，并实现了小型化。其次，本实用新型利用LC选频来达到降低输入电流，调节输出电压，当LC频率与开关频率接近时，输出电压最高，同时由于L、C的存在，降低启辉电源工作时对输入电源的干扰。再次，本实用新型通过在地线回路上串入高压二极管，保证倍压电容不向系统放电，减少对系统精度的影响，并提高电源工作的可靠性。
图1是本实用新型的电路结构图。图2是本实用新型的控制部分的电路原理图。
具体实施方式
参见图1和图2，在本实用新型给出的一种激光陀螺启辉电路的实施例，包括PWM 集成控制芯片、推挽功率变换电路、谐振滤波电路和倍压电路，所述PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，其输出端连接于所述推挽功率变换电路的输入端，所述谐振滤波电路的一端连接于所述PWM集成控制芯片，另外一端与所述推挽功率变换电路相连接， 所述推挽功率变换电路的输出端与所述倍压电路相连接，所述倍压电路接入激光陀螺的两端。参见图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述PWM集成控制芯片的使能端连接隔离光耦Bi，启辉控制信号通过所述隔离光耦Bl进行隔离后转换成使能信号，并输送至所述PWM集成控制芯片的使能端。参见图1和图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述推挽功率变换电路由场效应管VII、场效应管V12和变压器T3组成，所述场效应管Vll和场效应管V12分别与所述PWM集成控制芯片的输出端相连接，所述场效应管Vll和场效应管V12同时与所述变压器T3相连接，所述变压器T3输出端与所述倍压电路相连接。参见图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述谐振滤波电路由电感L5、电容 C21和电容C35构成，所述谐振滤波电路的输出端与所述变压器T3的中间级相连接。参见图1和图2，本实用新型中的启辉控制信号QHH+5、CQHL通过隔离光耦Bl (型号为HCPL-5630)进行隔离后转换成与输入+24V1共地的使能信号CON。所述PWM集成控制芯片N3(型号为SG1525A)的振荡频率由端口 PIN5、PIN6的阻容决定。端口 Pim为反馈信号输入端，即芯片比较运放的负输入端，将其接入地线，使系统开环工作，芯片的输出端口 Pmil，PIN14以最大占空比输出(接近50% )，因此变压器 T3原边的匝数可以适当降低.由于闭环环馈电源设计时，占空比不可能取最大值，因此此设计方法在变压器副边对原边的比值也比闭环反馈时的更低的情况下，即可输出要求的高压；最终变压器原副边总的匝数得到减少，层数减少，层间绝缘处理的层数也减少，变压器体积得以减小。端口 PINlO为PWM集成控制芯片N3的使能端，当使能信号CON为低电平时，PWM 集成控制芯片N3工作；当使能信号CON为高电平时，PWM集成控制芯片N3不工作。端口 PINlU PIN14在使能信号CON为低电平时输出互补的方波信号(信号频率为f/2)，该互补的方波信号驱动场效应管VII、V12。场效应管VII，V12和变压器T3组成推挽功率变换电路；电感L5和电容C21、 C35组成变压器的T3的输入电压回路，电感L5、电容C21和C35具有对输入电源+24V1滤波的功能，该部分也组成了一个谐振电路，由于输出电源的负载很小，输出电压值，取决于输入电压的最大值。当其频率T = Ik^LC，其中C为电容C21与C35并联后的最终值，频率fLC =l/(2;rVZ )与场效应管VII、V12的驱动信号频率fPWM/2越接近，中间级输出电压 (ACH，ACL)越高，最终输出也越高，这样可以减少变压器T3的体积，同时由于电感L5、电容 C21和C35的存在，中间级输出电压为准正弦输出，这样可以降低倍压整流后的纹波峰-峰值。由于电容C21，C35的作用特殊作用，所以电容需要选择精度不低于10%的振荡电容。参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，所述倍压电路由电容Cl、电容C2、 电容C3、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成，所述倍压电路的输出端经滤波电路C4和限流电阻R2连接于激光陀螺上。参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，在所述倍压电路的地线回路中接入高压二极管D6。为降低倍压电容持续的向系统回路放电，本来应该共地的启辉电源地，在地线回路上串入高压二极管D6，这样保证倍压电容不向系统放电，同时也有利于提高输出电压，进一步减少电源的体积。
权利要求1.一种激光陀螺启辉电路，其特征在于包括PWM集成控制芯片、推挽功率变换电路、 谐振滤波电路和倍压电路，所述PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，其输出端连接于所述推挽功率变换电路的输入端，所述谐振滤波电路的一端连接于所述PWM集成控制芯片，另外一端与所述推挽功率变换电路相连接，所述推挽功率变换电路的输出端与所述倍压电路相连接，所述倍压电路接入激光陀螺的两端。
2.如权利要求1所述的一种激光陀螺启辉电路，其特征在于所述PWM集成控制芯片的使能端连接隔离光耦Bi，启辉控制信号通过所述隔离光耦Bl进行隔离后转换成使能信号，并输送至所述PWM集成控制芯片的使能端。
3.如权利要求1所述的一种激光陀螺启辉电路，其特征在于所述推挽功率变换电路由场效应管Vl 1、场效应管V12和变压器T3组成，所述场效应管Vl 1和场效应管V12分别与所述PWM集成控制芯片的输出端相连接，所述场效应管Vll和场效应管V12同时与所述变压器T3相连接，所述变压器T3输出端与所述倍压电路相连接。
4.如权利要求3所述的一种激光陀螺启辉电路，其特征在于所述谐振滤波电路由电感L5、电容C21和电容C35构成，所述谐振滤波电路的输出端与所述变压器T3的中间级相连接。
5.如权利要求1所述的一种激光陀螺启辉电路，其特征在于所述倍压电路由电容Cl、 电容C2、电容C3、二极管D1、二极管D2和二极管D3组成，所述倍压电路的输出端经滤波电路和限流电阻连接于激光陀螺上。
6.如权利要求1所述的一种激光陀螺启辉电路，其特征在于在所述倍压电路的地线回路中接入高压二极管。
专利摘要一种激光陀螺启辉电路，包括PWM集成控制芯片、推挽功率变换电路、谐振滤波电路和倍压电路，所述PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，其输出端连接于所述推挽功率变换电路的输入端，所述谐振滤波电路的一端连接于所述PWM集成控制芯片，另外一端与所述推挽功率变换电路相连接，所述推挽功率变换电路的输出端与所述倍压电路相连接，所述倍压电路接入激光陀螺的两端。本实用新型将PWM集成控制芯片中的反馈信号输入端接入地线，构成开环推挽输出，由于开环输出，电源以最大占空比输出，在保证高电压输出的同时可以降低变压器原副边的匝比，同时由于开环输出，取消采样反馈环节，采样环节可靠性和抗干扰性能不用考虑，降低电源的设计难度和体积。
文档编号G01C19/64GK201955091SQ20102068748
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者刘建华, 刘晓刚, 李新纯, 李 诚, 郑辛, 陈京谊 申请人:航天科工惯性技术有限公司