裝於gps指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置的製作方法

2023-04-28 01:24:51

專利名稱：裝於gps指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源正負極反接保護裝置，尤其是一種給海警GPS指揮系統移動單元加裝電源正負極反接保護電路。
背景技術：
海警GPS指揮系統在實現我邊防海警部隊的現代化、科學化建設，提高部隊戰鬥力和應變能力，鞏固海防，執行海上值勤中擔負著指揮、協調控制等重要作用。其中GPS移動單元是各巡邏艇與指揮中心聯繫的核心設備。因此該設備的正常穩定工作對於各海警部隊執行海上作戰任務、保衛祖國海域有著極其重要的作用。由於海上環境較為惡劣，遇到突發事件、客觀條件不利時，操作人員容易將電源的正負極極性接錯，從而造成了設備非正常故障，使部隊之間的通信聯繫發生中斷，不能很好地完成部隊海上執勤任務。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、使用方便的裝於GPS指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置，將該電路接在移動單元電源電路上，就可以實現無論電源正負極極性是否連接正確，設備都能正常工作。
本實用新型的目的是這樣實現的所述的裝於GPS指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置，包括整流電路和濾波電路，其結構特點為所述的整流電路採用由四個二極體構成的橋式整流電路；輸入端一端點串接電感線圈後接橋式整流電路的第一二極體和第四二極體之節點，輸入端另一端點接橋式整流電路的第二二極體和第三二極體之節點，輸入端一端點與輸入端另一端點之間並接輸入端濾波電容器；輸出端一端點串接一個電感線圈和另一個電感線圈後接入橋式整流電路的第三二極體和第四二極體之節點，輸出端另一端點接橋式整流電路的第一二極體和第二二極體之節點，輸出端一端點與輸出端另一端點之間並接輸出端濾波電容器。
本實用新型具有如下優點把本實用新型接在移動單元電源電路上，就可以實現無論電源正負極極性是否連接正確，設備都能正常工作。本實用新型自裝備到福建總隊海警三支隊以來，深受官兵們的喜愛，到目前為止，還未曾出現任何因電源反接而造成的故障，從而杜絕了以前因把電源正負極反接導致設備出現故障的現象。本實用新型具有結構簡單、使用方便等優點。


圖1為本實用新型的電路原理圖。
圖2為本實用新型的倒L型濾波器電路圖。
圖3為本實用新型的T型濾波器電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型的結構和工作原理及工作過程進行詳細說明如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括整流電路和濾波電路，濾波電路包括輸入電路的倒L型濾波器和輸出電路的T型濾波器，整流電路由四個二極體第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3和第四二極體D4構成了橋式整流電路，輸入端一端點V1串接電感線圈L1後接橋式整流電路的第一二極體D1和第四二極體D4之節點B，輸入端另一端點V2接橋式整流電路的第二二極體D2和第三二極體D3之節點A，輸入端一端點V1與輸入端另一端點V2之間並接輸入端濾波電容器C1；輸出端一端點V3串接一個電感線圈L2和另一個電感線圈L3後接入橋式整流電路的第三二極體D3和第四二極體D4之節點，輸出端另一端點V4接橋式整流電路的第一二極體D1和第二二極體D2之節點，輸出端一端點V3與輸出端另一端點V4之間並接輸出端濾波電容器C2。具體如下(一)工作原理利用二極體的單向導電的特性，將四個二極體D1、D2、D3和D4構成了橋式整流電路，就可實現在任何情況下無論如何接駁輸入電源，都不會影響設備的正常運行。如圖1所示如果正確接駁時，可看到輸出端也是對應的輸出正確極性的電壓。現主要講述當極性接駁錯誤時電路是如何工作。在圖1上可看到當是錯誤的接法——輸入端一端點V1負、另一端點V2正時，此時電橋的A節點為正極，B節點為負極；由圖1中可知此時二極體D2與D4導通，D1與D3截止，則電橋的輸出極性仍然是正確的，並沒有隨著輸入極性的錯誤而變化，這樣就達到了電路設計的目的，即輸入電源的極性錯誤不會給設備帶來損壞。
圖1電路可分為兩大部分1、整流電路；2、濾波電路。
1、整流電路衡量整流電路性能的參數主要有兩個一個是反映轉換關係的，用整流輸出電壓的平均值U0來表示；另一個是反映它的脈動大小的，稱為脈動係數，記作So，此外，還有與選擇整流管有關兩個參數一個是流過整流管的平均電流ID，另一個是整流管的反向峰值電壓URM。
①輸出U0是脈動的直流電壓，它的平均值U0為U0=102Uinsintd(t)]]>22Uin0.9Uin]]>②脈動係數S定義為整流輸出電壓最低次諧波幅值UOLM與平均值U0之比，即S=UolmU0]]>其中U0=102Uinsintd(t)]]>利用傅利葉級數展開為u0=2Uin(2-43cos2t-415cos4t-435cos6t-)]]>
可得輸出電壓最低次諧波幅值UOLM=42Uin3cos2t;]]>代入脈動係數S的定義公式可得S=42Uin/322Uin/=230.67]]>③整流管的平均電流ID在橋式整流電路中，由於二極體D1、D3和D2、D4為兩兩輪流導通，每個二極體都只是半周導電，所以流過每個二極體的平均值電流為總平均電流I0的一半，即ID1=ID2=ID3=ID4=12I0=12U0RL=0.45UinRL]]>④反向峰值電壓URM由於D1、D3導通，D2、D4承受的最大反向電壓URM為Uin的峰值，下式中Uin為輸入電壓Uin的有效值。
URM=2Uin]]>2、濾波電路濾波電路的功能就是濾除整流輸出中的紋波，使脈動的直流電變成平滑的直流電。濾波電路一般由電抗元件組成，例如在負載兩端並聯電容器，或者與負載串聯電感器，以及由電容、電感組合而成的各種複式濾波器。本電路中輸入電路採用的是倒L型濾波器，輸出電路採用T型濾波器。
①輸入濾波電路採用倒L型濾波器，如圖1、圖2所示。
它是在整流電路輸入端串聯輸入端電感線圈L1，然後又並聯輸入端濾波電容器C1。這種電路的優點在於濾波後的電壓更近似於恆定直流電壓。
②輸出濾波電路採用T型濾波器，如圖1、圖3所示。
它由反L型濾波器和單電感濾波器串聯而成，由輸出端一個電感線圈L2並接輸出端濾波電容器C2後與另一個電感線圈L3串接，另一個電感線圈L3和輸出端濾波電容器C2作為兩外輸出端。這種電路的優點在於濾波效果很好，可以承受很大功率。
(二)器件選擇由於海上任務的特殊性，本著穩定可靠的原則，各部件的選用級別應優先採用軍品工藝保證電路的可靠運行。
權利要求1.一種裝於GPS指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置，包括整流電路和濾波電路，其特徵是所述的整流電路採用由四個二極體構成的橋式整流電路；輸入端一端點(V1)串接電感線圈(L1)後接橋式整流電路的第一二極體(D1)和第四二極體(D4)之節點(B)，輸入端另一端點(V2)接橋式整流電路的第二二極體(D2)和第三二極體(D3)之節點(A)，輸入端一端點(V1)與輸入端另一端點(V2)之間並接輸入端濾波電容器(C1)；輸出端一端點(V3)串接一個電感線圈(L2)和另一個電感線圈(L3)後接入橋式整流電路的第三二極體(D3)和第四二極體(D4)之節點，輸出端另一端點(V4)接橋式整流電路的第一二極體(D1)和第二二極體(D2)之節點，輸出端一端點(V3)與輸出端另一端點(V4)之間並接輸出端濾波電容器(C2)。
專利摘要本實用新型公開了一種加裝於GPS指揮系統移動單元的電源正負極反接保護裝置，其結構特點為輸入端一端點串接電感線圈後接橋式整流電路的第一二極體和第四二極體之節點，輸入端另一端點接橋式整流電路的第二二極體和第三二極體之節點，輸入端一端點與輸入端另一端點之間並接輸入端濾波電容器；輸出端一端點串接一個電感線圈和另一個電感線圈後接入橋式整流電路的第三二極體和第四二極體之節點，輸出端另一端點接橋式整流電路的第一二極體和第二二極體之節點，輸出端一端點與輸出端另一端點之間並接輸出端濾波電容器。把本實用新型接在移動單元電源電路上，實現無論電源正負極極性是否連接正確，設備都能正常工作。
文檔編號H02H11/00GK2877128SQ200620095598
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月9日 優先權日2006年3月9日
發明者李文斌 申請人:李文斌