一种激光陀螺仪测试用供电装置的制作方法

本实用新型涉及激光陀螺仪测试技术领域，具体是一种激光陀螺仪测试用供电装置。

背景技术：

惯性导航系统在国防领域中的地位十分重要，作为惯导的核心器件，激光陀螺仪受到广泛重视。惯性测试技术是惯性技术发展的重要组成部分，惯性导航与制导系统的精度很大程度上取决于陀螺仪和加速度计的精度，对激光陀螺仪的测试时构成惯导系统的关键技术之一。

激光陀螺仪测试中，需要为激光陀螺仪提供电源，一般提供5V、-5V和15V电源。现有激光陀螺仪测试中，一般使用直流稳压电源为陀螺测试电源板供电，再由电源板为陀螺仪提供工作电源。由于其测试连线未进行容错处理，易发生虚接和反接和错接的情况，不仅会影响测试效率，也会对陀螺仪造成损坏，同时，现有装置中不能实时监测电源板的输出电压，不易发现供电电路的故障。原有直流稳压电源输出的纹波较为复杂，不容易滤掉，而且设备不容易搬运，影响测试的进行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是针对现有激光陀螺仪测试的供电装置中存在的以上问题，提供一种激光陀螺仪测试用供电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种激光陀螺仪测试用供电装置，包括依次电连接的一次电源转换模块、二次电源转换模块和供电输出连接器；所述一次电源转换模块由交流电源供电，其输出为直流电压；所述二次电源转换模块的输出包括分别与所述供电输出连接器电连接的+15V、±5V直流电压输出；所述供电输出连接器与激光陀螺仪电路为电连接，所述供电输出连接器为防呆结构。

本装置首先利用一次电源转换模块将220V交流电转换为直流电源，然后为二次电源转换模块供电；二次电源转换模块将一次电源转换模块输出的直流电压转换形成+15V、+5V、-5V三路直流输出电压，并通过供电输出连接器为激光陀螺仪工作提供所需的三路直流电压，即+15V、+5V、-5V三路直流电压。通过设置具有防呆结构的供电输出连接器，当供电输出连接器与陀螺仪电路上的连接器相互连接时，仅在一个方向上可以实现二者的相互连接，若供电输出连接器与陀螺仪电路上的连接器相互接错或接反，则无法相互连接，避免了反接、错接情况。陀螺仪电路上的连接器与供电输出连接器的各个端口相互对应。这种一一对应的关系可以确保只要供电输出连接器与陀螺仪电路上的连接器相互连接，则+15V、±5V输出可以正确提供给陀螺仪电路。

进一步地，还包括第一滤波电路、第二滤波电路，所述第一滤波电路的输入、输出分别与所述一次电源转换模块、二次电源转换模块电连接，所述第二滤波电路的输入、输出分别与所述二次电源转换模块、供电输出连接器电连接。第一滤波电路、第二滤波电路可以分别滤除一次电源转换模块、二次电源转换模块的输出噪声。

进一步地，所述一次电源转换模块包括开关电源芯片；所述二次电源转换模块包括均与所述第一滤波电路的输出连接的第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第三DC/DC转换模块，所述第一DC/DC转换模块的输出、第二DC/DC转换模块的输出、第三DC/DC转换模块的输出分别为+15V、+5、-5V直流电压输出；所述第二滤波电路包括分别与第一DC/DC转换模块的输出、第二DC/DC转换模块的输出、第三DC/DC转换模块的输出连接的+15V滤波电路、+5滤波电路、-5V滤波电路；所述+15V滤波电路、+5滤波电路、-5V滤波电路分别与所述供电输出连接器电连接；所述第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第三DC/DC转换模块均设置有短路保护电路和过流保护电路。本装置通过设置具有短路保护电路和过流保护电路的第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第三DC/DC转换模块，使装置具备了短路保护和过流保护功能，确保测试过程中陀螺仪供电安全可靠。

进一步地，所述第一滤波电路包括EMI滤波器，所述EMI滤波器的正、负输入端之间设置有TVS管。本实用新型中设置的EMI滤波器可以在为二次电源转换模块供电之前有效抑制一次电源转换模块的高频信号噪声。在一次电源转换模块的输出端口处接有TVS管。TVS管可以有效抑制电路中的瞬时高压，形成一级过压保护，避免开关电源输出异常，起到保护后续电路的作用。

进一步地，所述EMI滤波器型号为LZJBX1-6A，所述TVS管型号为SY5648A。

进一步地，所述第二滤波电路为特征频率小于74Hz的二次低通滤波电路。通过设置第二滤波电路为特征频率为小于74Hz的二次低通滤波电路，可以有效抑制一次电源转换模块输出的几百到几kHz的纹波干扰，降低高频纹波噪声对电源的干扰。

进一步地，还包括电压监控显示电路；所述一次电源转换模块的输出包括28V直流电压输出；所述一次电源转换模块的28V直流电压输出、所述二次电源转换模块的+15V、±5V直流电压输出均与所述电压监控显示电路电连接或所述二次电源转换模块的+15V、±5V直流电压输出与所述电压监控显示电路电连接。本实用新型中的电压监控显示电路可以实时监测一次电源转换模块、二次电源转换模块的电压输出值变化，因此测试人员可实时掌握输出电压变化情况。

进一步地，所述激光陀螺仪测试用供电装置为一体结构，所述激光陀螺仪测试用供电装置为密封结构。采用一体结构的激光陀螺仪测试用供电装置可以为陀螺仪测试提供便捷，避免了由各个单独的电路板或仪器组成的供电装置带来的移动及安全性方面的问题。采用密封结构的激光陀螺仪测试用供电装置可以对内部的一次电源转换模块及二次电源转换模块起到保护作用，在进行陀螺仪测试时，仅需要为所述激光陀螺仪测试用供电装置提供交流电源，并将供电输出连接器与陀螺仪电路连接即可实现供电，操作简单方便。

进一步地，所述供电输出连接器为双排端子结构，且各排端子数量不等，所述二次电源转换模块的输出与任意所述端子电连接。通过设置双排端子结构且各排端子数量不等的供电输出连接器，实现了供电输出连接器的防呆结构。相比于现有技术中单独提供+15V、+5V、-5V三路直流输出电压，本实用新型的双排端子结构可以实现供电输出连接器与陀螺仪电路上的连接器在工作过程中的紧密连接，避免出现虚接现象。

进一步地，所述供电输出连接器为插针结构。通过设置供电输出连接器为插针结构，可以根据不同应用环境，在插针结构的供电输出连接器与陀螺仪电路上的连接器之间设置相配合的可调节长度的中间连接结构，从而为陀螺仪电路供电，从而可以调整供电距离。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的激光陀螺仪测试用供电装置使用简单方便，易操作，且能够达到预期设计要求，在实际使用中具有供电电源输出纹波小、抗干扰能力强，多路电源同时供电和输出电压实时监测，以及短路保护等功能。此外本装置还具备短路保护和过流保护功能，解决了陀螺仪测试过程中易出现的虚接和反接问题，确保测试过程陀螺仪供电安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例激光陀螺仪测试用供电装置结构框图；

图2为本实用新型一实施例激光陀螺仪测试用供电装置电路原理图；

图3为本实用新型一实施例激光陀螺仪测试用供电装置的整体结构的内部结构示意图。

图中，1、一次电源转换模块，2、二次电源转换模块，21、第一DC/DC转换模块，22、第二DC/DC转换模块，23、第三DC/DC转换模块，3、供电输出连接器，4、电压监控显示电路，5、第一滤波电路，51、TVS管，6、第二滤波电路，61、+15V滤波电路，62、+5滤波电路，63、-5V滤波电路，7、风扇，8、散热口，10、供电电路板。

具体实施方式

下面将结合本申请的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1—图2所示，一种激光陀螺仪测试用供电装置，包括依次电连接的一次电源转换模块1、第一滤波电路5、二次电源转换模块2、第二滤波电路6和供电输出连接器3，还包括电压监控显示电路4；供电输出连接器3与激光陀螺仪电路为电连接；一次电源转换模块1的28V直流电压输出、所述二次电源转换模块2的+15V、±5V直流电压输出均与所述电压监控显示电路4电连接。激光陀螺仪测试用供电装置为一体结构，即一次电源转换模块1、二次电源转换模块2和供电输出连接器3构成为一体结构，激光陀螺仪测试用供电装置为密封结构。

如图3所示，一次电源转换模块1、二次电源转换模块2、供电输出连接器3、电压监控显示电路4、第一滤波电路5、第二滤波电路6可均安装在一块供电电路版10上。激光陀螺仪测试用供电装置还包括设置于所述密封结构内的风扇7和散热口8，散热口8设置于供电电路板10旁边。通过设置风扇7和散热口8，可以令风扇7运转，通过散热口8将热量从密封结构内排出，避免激光陀螺仪测试用供电装置的温度过高影响其工作。关于风扇和散热口的设置，可以从现有文献中找到，本领域技术人员可以理解。图3为本实用新型一实施例的激光陀螺仪测试用供电装置的整体结构图，图中给出了内部结构示意图，激光陀螺仪测试用供电装置实际为密封结构。

本装置利用一次电源转换模块1将220V交流电转换为28V直流输出和5V输出，28V直流输出经过EMI滤波器滤除高频噪声干扰后，为二次电源转换模块2的DC/DC转换模块提供输入，5V输出为电压监控显示电路4提供工作电源；同时在其28V直流输出端口处接有TVS管51，形成一级过压保护，避免开关电源输出异常，损坏后端电路。二次电源转换模块2采用额定28V直流的三种不同型号的DC/DC转换模块，转换形成+15V、+5V、-5V三路直流输出电压，并经过三组电感器和电容器组成的低通滤波电路，再次滤除高频纹波噪声，为激光陀螺仪工作提供所需的三路直流电压。此外本装置还利用了DC/DC转换模块的自身特性，使装置具备了短路保护和过流保护功能，确保测试过程陀螺仪供电安全可靠。一次电源转换模块1为二次电源提供直流电压输入，二次电源转换模块2为陀螺仪提供直流工作电压；一次电源转换模块1的28V直流输出端与二次电源转换模块2输入端相连，同时5V输出端与电压监控显示电路4供电端相连；一级滤波与保护电路与28V直流输出端相连后接入二次电源。一次电源转换模块1为二次电源转换模块2提供直流电压输入，二次电源转换模块2为陀螺仪提供直流工作电压；一次电源转换模块1包括AC/DC开关模块，其28V直流输出端与二次电源转换模块2的输入端相连，同时5V输出端与电压监控显示电路4的供电端相连；二次电源转换模块2包括DC/DC直流模块、电容器、供电输出连接器3，电容器并联DC/DC直流模块输出端后与供电输出连接器3相连，同时与电压监控显示电路直流电压面板表监控检测端相连。

一次电源转换模块1由交流电源供电，其输出为直流电压；交流电源较为容易得到，而且避免了设备输出线路过长的问题。一次电源转换模块1的输出为28V直流电压。一次电源转换模块1包括开关电源芯片，开关电源芯片的型号为S-300-28；开关电源芯片即为AC/DC开关模块，其28V直流输出端经过EMI滤波器与二次电源转换模块2的输入端相连，同时5V输出端与电压监控显示电路4供电端相连。本装置利用开关电源将220V交流电转换为直流28V，为二次电源转换模块2的电路板供电。

第一滤波电路5包括EMI滤波器，EMI滤波器的正、负输入端之间设置有TVS管51。EMI滤波器有效抑制开关电源28V直流输出中10kHz-30MHz的高频信号噪声。TVS管51可以有效抑制电路高于40.9V以上的瞬时高压。EMI滤波器型号为LZJBX1-6A。TVS管51的型号为SY5648A。TVS管51设置于EMI滤波器的正、负输入端之间。第一滤波电路5用于对一次电源输出的直流28V电压进行高频滤波，同时TVS管51保护二次电源转换模块2的输入端，避免一次电源转换模块1工作异常损坏二次电源。

二次电源转换模块的电路板采用28V直流电压输入，由DC/DC转换模块输出+15V、+5V、-5V三路电压，经过滤波处理，对外提供给激光陀螺仪工作电压。二次电源转换模块2的输出包括+15V、±5V直流电压输出；二次电源转换模块2的输出经过二级滤波电路滤波后，为供电输出连接器3提供+15V、±5V的直流电压输出。二次电源转换模块2包括第一DC/DC转换模块21、第二DC/DC转换模块22、第三DC/DC转换模块23。第一DC/DC转换模块21由型号为HHF28D15的芯片构成；第二DC/DC转换模块22、第三DC/DC转换模块23均由型号为HHF28S5的芯片构成。

第一DC/DC转换模块21、第二DC/DC转换模块22、第三DC/DC转换模块23均与所述第一滤波电路5的输出连接，即均有经过滤波后的28V直流电压提供输入。第一DC/DC转换模块21、第二DC/DC转换模块22、第三DC/DC转换模块23的输出分别为+15V、+5、-5V直流电压输出；第一DC/DC转换模块21、第二DC/DC转换模块22、第三DC/DC转换模块23均包括短路保护电路和过流保护电路。短路保护电路和过流保护电路可由DC/DC转换模块本身的芯片提供，也可参照现有的短路保护电路和过流保护电路进行设计，本领域技术人员可以理解。

第二滤波电路6包括+15V滤波电路61、+5滤波电路62、-5V滤波电路63。+15V滤波电路61、+5滤波电路62、-5V滤波电路63分别与第一DC/DC转换模块21的输出、第二DC/DC转换模块22的输出、第三DC/DC转换模块23的输出连接，实现对三路直流电压+15V、±5V的滤波；+15V滤波电路61、+5滤波电路62、-5V滤波电路63分别与所述供电输出连接器3的管脚1、管脚4、管脚6电连接，如图2所示。第二滤波电路6为特征频率小于74Hz的二次低通滤波电路。第二滤波电路6由电感器和电容器组成，二次低通滤波电路特征频率约为74Hz，可以有效抑制DC模块输出的几百到几kHz的纹波干扰，确保纹波输出幅值控制在50mV以下。二次电源转换模块2的直流输出端与电容器与电感器组成的第二低通滤波电路6并联，再与供电输出连接器3相连，同时与电压监控显示电路4直流电压面板表监控检测端相连。电感器型号为47mH。电容器型号为50V 100uF。第二滤波电路6对二次电源转换模块2的输出端进行二次滤波后，将三路直流电压+15V、±5V分别输出到供电输出连接器3的不同端子。

供电输出连接器3为防呆结构。供电输出连接器3为双排端子结构，且各排端子数量不等，二次电源转换模块2的输出与任意端子电连接。供电输出连接器3为插针结构。供电输出连接器3的型号为DB15-ZJ。

电压监控显示电路4的数字面板表各检测端与二次电源转换模块2的电路的+15V、±5V相连，实时显示+15V、±5V的直流电压输出的具体数值，也可设置所述数字面板表各检测端与一次电源转换模块1的28V直流电压输出，电路原理图具体见图2。电压监控显示电路4可采用三路数字面板表。电压监控显示电路4实时监测其电压值变化，测试人员可直观获得并实时掌握输出电压变化情况。

利用本实施例的装置对某型号激光陀螺仪进行供电测试试验，激光陀螺仪测试用供电装置使用简单方便，易操作，且能够达到预期设计要求，在实际使用中具有供电电源输出纹波小、抗干扰能力强，多路电源同时供电、输出电压实时监测，以及过流和短路保护等功能。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。