用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置

1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置。


背景技术：

2.人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。
3.对于无人机来说，由于其上传感器众多，有的传感器对电场干扰敏感，包含陀螺仪、磁力计、gps等传感器，当无人机飞行中靠近高压干扰源时，很有可能会出现飞行稳定性、导航稳定性出现异常情况；为了在试验场地研究增强无人机抗电磁干扰的方法，增强其导航的稳定性，特地提出一种用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在由于其上传感器众多，有的传感器对电场干扰敏感，包含陀螺仪、磁力计、gps等传感器，当无人机飞行中靠近高压干扰源时，很有可能会出现飞行稳定性、导航稳定性出现异常情况的问题，而提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置，包括控制电路，所述控制电路电连接有高压分压器采样电路；
7.所述控制电路电连接有2倍压整流电路，所述2倍压整流电路电连接有逆变升压电路，所述逆变升压电路电连接有zvs电路，所述 zvs电路电连接有高频高压变压器，所述高频高压变压器与所述2倍压整流电路电连接。
8.优选地，所述控制电路包括芯片u1、芯片u2、芯片u3、元件p1、元件p_out1、元件p_a21、元件p2、元件p3、元件pesp_com、元件 p_select、元件p_5v、元件p_gnd、元件p_3.3v、元件p_1-20、元件p_21-40、元件p_resev1、元件p_resev2、元件p_resev3、元件 p6、元件p_com1、元件s1、元件v33、元件a1_358、元件h_vcc、元件h_avcc、元件a1_358、元件cmos1、电容c1、电容c2、极性电容c3、电阻r1、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r20、电阻r19、开关s2、开关s3、开关s4、稳压集成元件、发光二极管d19。
9.优选地，所述2倍压整流电路包括极性电容c1、极性电容c2、二极管d1、二极管d2和电阻rl；
10.所述极性电容c1的负极与所述高频高压变压器的电连接，所述极性电容c1的正极与所述二极管d2的电连接，所述二极管d1的与所述极性电容c1的正极电连接，所述二极管d2的与所述极性电容 c2的正极电连接，所述二极管d2的与所述电阻rl的正极电连接，所述
电阻rl的负极与所述极性电容c2的负极电连接，所述极性电容c2的负极与所述二极管d1的电连接，所述二极管d2的与所述高频高压变压器电连接。
11.优选地，所述逆变升压电路包括元件u14、元件u2、元件u4、元件u4、元件u3、运算放大器、电压表、电流表、电阻r2、电阻r3、栅源q1、三极管q2、三极管q3和蜂鸣器；
12.所述元件u14的6引脚与电压表的正极电连接，所述电压表的负极接地，所述元件u14的6引脚与运算放大器的1引脚电连接，所述运算放大器的1引脚与运算放大器的2引脚电连接，所述运算放大器的4引脚接地，所述运算放大器的3引脚与电阻r2电连接，所述电阻r2与元件u3的3引脚电连接，所述元件u3的3引脚与元件u3的 1引脚电连接，所述元件u3的2引脚接地，所述元件u14的7引脚与电压表的正极电连接，所述元件u14的7引脚与元件u2的5引脚电连接，所述元件u2的6引脚与元件u2的7引脚电连接，所述元件 u2的4引脚接地，所述元件u2的7引脚与元件u4的5引脚电连接，所述元件u4的6引脚与电阻r3电连接后与元件u4的7引脚电连接，所述元件u4的4引脚接地，所述元件u4的7引脚与元件u4的3引脚电连接，所述u4的4引脚接地，所述u4的2引脚与电压表的正极电连接，所述u4与电压表的负极电连接，所述u4的1引脚与栅源 q1电连接，所述栅源q1与电压表的正极电连接，所述三极管q2接地。
13.优选地，所述zvs电路包括磁棒线圈l、栅源q2、稳压二极管 d3和稳压二极管d4；
14.所述高频高压变压器与磁棒线圈l电连接。
15.优选地，所述芯片u1的18引脚与元件s1的1引脚、元件v33 的2引脚、元件p6的2引脚、元件p_com1的1引脚电连接，所述元件s1的4引脚与电阻r6电连接，所述电阻r6与电阻r7电连接后与极性电容c3的负极电连接，所述电容c1与电容c2并联后与元件v33 的1引脚和3引脚电连接，所述元件v33的1引脚接地，所述元件 p2的2、3和4引脚与芯片u2的6、5和4引脚电连接，所述元件p2 的1引脚接地，所述芯片u2的1引脚、8引脚与3引脚并联后与开关s2电连接，所述芯片u2的3引脚与电阻r4电连接，所述芯片u2 的9和10引脚并联后与元件p_select的2引脚电连接，所述芯片 u2的12引脚与元件p_select的1引脚电连接，所述芯片u2的10 引脚与电阻r5电连接，所述元件p1的2、4、6和8引脚与芯片u3 的1、2、3和4引脚电连接，所述芯片u3的5引脚接地，所述芯片 u3的8引脚与电阻r1电连接后与稳压集成元件的3引脚电连接，所述稳压集成元件的1引脚与元件a1_358的3引脚电连接，所述芯片 u3的6引脚与元件a1_358的1引脚和2引脚电连接，所述稳压集成元件2引脚与元件a1_358的4引脚电连接，所述元件h_vcc的2引脚与开关s3电连接，所述开关s3与发光二极管d19电连接，所述发光二极管d19与电阻r1电连接后接地，所述元件h_avcc的2引脚与开关s4电连接，所述开关s4与发光二极管d20电连接，所述发光二极管d20与电阻r20电连接后接地，所述元件p6的3引脚与电阻r3 电连接后接地，所述元件p_a21的1、2、3和4引脚与元件a2_358 的4、3、2和1引脚电连接，所述元件a2_358的7引脚与元件cmos1 的1引脚电连接，所述元件cmos1的3引脚与电阻r8电连接后与元件a2_358的6引脚电连接，所述电阻r8与电阻r9电连接，所述元件p3的1和2引脚并联后与元件cmos1的3引脚电连接。
16.相比现有技术，本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型为了获取输出的高压电压值，单片机电路通过高压分压器从高压输出端取得待采集的电压，在输出电压的控制方面，采用以单片机为核心的控制电连，实现稳定的高压电压输出，考虑到高压控制装置的操作安全性和便捷性，增加了无线远程控制的功能，可以远程实现高压电压的检测和输出控制，整个控制装置输出电压的范围在3600v～
18260v之间总体满足线性连续可调的特点。
附图说明
18.图1为本实用新型提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置的整体电路原理示意图；
19.图2为本实用新型提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置的高压电源控制板原理图；
20.图3为本实用新型提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置的仿真电路图；
21.图4为本实用新型提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置的zvs电路图；
22.图5为本实用新型提出的用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置的2倍压整流电路图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.参照图1-5，用于测试无人机导航稳定性的高压电源控制装置，包括控制电路，控制电路电连接有高压分压器采样电路；
25.控制电路电连接有2倍压整流电路，2倍压整流电路电连接有逆变升压电路，逆变升压电路电连接有zvs电路，zvs电路电连接有高频高压变压器，高频高压变压器与2倍压整流电路电连接。
26.其中，控制电路包括芯片u1_iap15f2k61s2、芯片u2_esp8266、芯片u3_tlc5615、元件p1_header 4x2、元件p_out1header 2、元件p_a21header 4、元件p2header 4、元件p3header 2x2、元件 pesp_com、元件p_select、元件p_5v、元件p_gnd、元件p_3.3v、元件p_1-20、元件p_21-40、元件p_resev1、元件p_resev2、元件 p_resev3、元件p6、元件p_com1、元件s1、元件v33、元件a1_358、元件h_vcc、元件h_avcc、元件a1_358、元件cmos1、电容c1_0.1uf、电容c2_100uf、极性电容c3_10uf、电阻r1_1k、电阻r4_1k、电阻 r5_1k、电阻r6_1k、电阻r7_10k、电阻r8_5k、电阻r9_5k、电阻 r20_10k、电阻r19_2.7k、开关s2、开关s3、开关s4、稳压集成元件、发光二极管d19。
27.其中，2倍压整流电路包括极性电容c1_vm、极性电容c2_2vm、二极管d1、二极管d2和电阻rl_vo；
28.极性电容c1_vm的负极与高频高压变压器的电连接，极性电容 c1_vm的正极与二极管d2的电连接，二极管d1的与极性电容c1_vm 的正极电连接，二极管d2的与极性电容c2_2vm的正极电连接，二极管d2的与电阻rl_vo的正极电连接，电阻rl_vo的负极与极性电容 c2_2vm的负极电连接，极性电容c2_2vm的负极与二极管d1的电连接，二极管d2的与高频高压变压器电连接。
29.其中，逆变升压电路包括芯片u1at89c51、元件 u14tlc5615c(l)d、元件u2：
blm358n、元件u4：blm358n、元件u4： alm358n、元件u3tl431、运算放大器、电压表、电流表、电阻r2_1k、电阻r3_20k、电阻r8_10k、电阻rl_10、电阻r5_2.2k、电阻r4_330、电阻r6_2.2k、电阻r7_10k、栅源q1irf250、三极管q2npn、三极管 q3pnp、二极管d1led-blue、二极管d2led-red和蜂鸣器；
30.芯片u1at89c51的2、3和5引脚与元件u14tlc5615c(l)d的1、 2和3引脚电连接，元件u14tlc5615c(l)d的6引脚与电压表的正极电连接，电压表的负极接地，元件u14tlc5615c(l)d的6引脚与运算放大器的1引脚电连接，运算放大器的1引脚与运算放大器的2引脚电连接，运算放大器的4引脚接地，运算放大器的3引脚与电阻r2_1k 电连接，电阻r2_1k与元件u3tl431的3引脚电连接，元件u3tl431 的3引脚与元件u3tl431的1引脚电连接，元件u3tl431的2引脚接地，元件u14tlc5615c(l)d的7引脚与电压表的正极电连接，元件 u14tlc5615c(l)d的7引脚与元件u2：blm358n的5引脚电连接，元件u2：blm358n的6引脚与元件u2：blm358n的7引脚电连接，元件u2：blm358n的4引脚接地，元件u2：blm358n的7引脚与元件u4： blm358n的5引脚电连接，元件u4：blm358n的6引脚与电阻r8_10k 电连接，电阻r8_10k接地，元件u4：blm358n的6引脚与电阻r3_20k 电连接后与元件u4：blm358n的7引脚电连接，元件u4：blm358n的 4引脚接地，元件u4：blm358n的7引脚与元件u4：alm358n的3引脚电连接，u4：a的4引脚接地，u4：a的2引脚与电压表的正极电连接，u4：a与电压表的负极电连接，u4：a的1引脚与栅源q1irf250 电连接，栅源q1irf250与电压表的正极电连接，电压表的负极与电阻rl_10电连接后接地，芯片u1at89c51的14引脚与电阻r5_2.2k 电连接，电阻r5_2.2k与三极管q3pnp电连接，三极管q3pnp与二极管d2led-red电连接后与蜂鸣器电连接，二极管d2led-red与电阻 r6_2.2k电连接后接地，电阻r6_2.2k与蜂鸣器电连接，芯片 u1at89c51的14引脚与电阻r7_10k电连接，电阻r7_10k与三极管 q2npn电连接，三极管q2npn接地，三极管q2npn与二极管d1led-blue 电连接，二极管d1led-blue与电阻r4_300电连接。
31.其中，zvs电路包括磁棒线圈l_inductor、电阻r1_2w、电阻 r2_2w、电阻r3_10k、电阻r4_10k、栅源q1mosfet-n、栅源q2mosfet-n、二极管d1fr107、二极管d2fr107、稳压二极管d31n4742、稳压二极管d41n4742和电容c1_0.66uf；
32.高频高压变压器与磁棒线圈l_inductor电连接，磁棒线圈 l_inductor与电阻r1_2w和电阻r2_2w电连接，电阻r1_2w与电阻 r3_10k电连接，电阻r3_10k与稳压二极管d31n4742电连接后接地，电阻r3_10k与栅源q1mosfet-n电连接，栅源q1mosfet-n与二极管 d1fr107电连接，二极管d1fr107与电阻r2_2w电连接，二极管 d2fr107与电容c1_0.66uf电连接后与高频高压变压器电连接，电容 c1_0.66uf与二极管d1fr107电连接，二极管d1fr107与栅源 q2mosfet-n电连接，栅源q2mosfet-n与电容c1_0.66uf和二极管 d2fr107电连接，电阻r4_10k与稳压二极管d41n4742电连接后与栅源q2mosfet-n电连接，栅源q2mosfet-n接地。
33.其中，芯片u1_iap15f2k61s2的18引脚与元件s1的1引脚、元件v33的2引脚、元件p6的2引脚、元件p_com1的1引脚电连接，元件s1的4引脚与电阻r6_1k电连接，电阻r6_1k与电阻r7_10k电连接后与极性电容c3_10uf的负极电连接，电容c1_0.1uf与电容 c2_100uf并联后与元件v33的1引脚和3引脚电连接，元件v33的1 引脚接地，元件p2header 4的2、3和4引脚与芯片u2_esp8266的 6、5和4引脚电连接，元件p2header 4的1引脚接地，芯片u2_
esp8266 的1引脚、8引脚与3引脚并联后与开关s2电连接，芯片u2_esp8266 的3引脚与电阻r4_1k电连接，芯片u2_esp8266的9和10引脚并联后与元件p_select的2引脚电连接，芯片u2_esp8266的12引脚与元件p_select的1引脚电连接，芯片u2_esp8266的10引脚与电阻 r5_1k电连接，元件p1_header 4x2的2、4、6和8引脚与芯片 u3_tlc5615的1、2、3和4引脚电连接，芯片u3_tlc5615的5引脚接地，芯片u3_tlc5615的8引脚与电阻r1_1k电连接后与稳压集成元件的3引脚电连接，稳压集成元件的1引脚与元件a1_358的3引脚电连接，芯片u3_tlc5615的6引脚与元件a1_358的1引脚和2引脚电连接，稳压集成元件2引脚与元件a1_358的4引脚电连接，元件h_vcc的2引脚与开关s3电连接，开关s3与发光二极管d19电连接，发光二极管d19与电阻r1_1k9电连接后接地，元件h_avcc的2 引脚与开关s4电连接，开关s4与发光二极管d20电连接，发光二极管d20与电阻r20_10k电连接后接地，元件p6的3引脚与电阻r3电连接后接地，元件p_a21header 4的1、2、3和4引脚与元件a2_358 的4、3、2和1引脚电连接，元件a2_358的7引脚与元件cmos1的 1引脚电连接，元件cmos1的3引脚与电阻r8_5k电连接后与元件 a2_358的6引脚电连接，电阻r8_5k与电阻r9_5k电连接，元件 p3header 2x2的1和2引脚并联后与元件cmos1的3引脚电连接。
34.本实用新型中，使用时，将市电经过整流、逆变升压、倍压整流环节得到直流高压。整流电路采用桥式整流得到直流电压，经过线性逆变升压dc/dc环节得到可调直流电压。然后直流电压通过zvs电路 (dc/ac逆变)将低压直流电变为高频交流电。然后再输入到高频高压变压器，变压器负责初步升压，最后经过2倍压整流电路输出。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。