一种红外瞄准镜的温控及电源系统的制作方法

    专利2022-07-07  192


    本发明涉及红外瞄准镜领域,具体涉及一种红外瞄准镜的温控及电源系统。



    背景技术:

    红外枪用瞄准镜可以通过目镜观测到红外视场所显示有生目标,为使用者在目视条件不佳情况下提供有生目标的红外成像信息,要求对红外瞄准镜中非制冷型红外探测器快速达到工作温度并稳定保持工作状态。可见光枪械瞄准镜由于对光线条件依赖性强,所以在黑暗及雨雾条件下观测能力较差,使用红外瞄准镜成为解决前述问题的重要方法之一。但是由于红外探测器的稳定工作需要在一定的温度区间,否则由于红外探测器温度一致性不能保证,会出现明显的亮和暗的区域,影响成像质量。在红外瞄准镜中,该问题对射击者的判断产生很大的负面影响,甚至无法判断视场中是否存在目标。

    红外瞄准镜中现有的控温方案为利用tec温控芯片说明书给定标准电路进行搭建,利用所控温度与芯片电流成正比的关系,通过对电流控制实现控温。在现有的控温方案中,电子制冷加热片推荐的标准电路搭建仅针对制冷和加热功能的实现,没有考虑具体的应用环境和场景,对于枪用瞄准镜等军事用途而言,控温的稳定性无法达到军用标准要求,导致成像效果不佳。



    技术实现要素:

    本发明所要解决的技术问题是提供一种红外瞄准镜的温控及电源系统,可以减少干扰,提升成像质量和稳定性。

    本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种红外瞄准镜的温控及电源系统,红外瞄准镜包括非制冷型红外探测器和成像目镜,所述非制冷型红外探测器通过光电转换器与所述成像目镜电连接;温控及电源系统包括温控系统和电源系统;所述温控系统具体为基于max1978的电子制冷加热片,其用于调控所述非制冷型红外探测器的工作温度;所述电源系统包括一级模拟电源、基准电压电源、adc数字电源、探测器模拟电源和探测器数字电源;所述一级模拟电源的输入端电连接在供电设备的输出端上,所述一级模拟电源的输出端与所述基准电压源的输入端电连接,所述基准电压源的输出端分别与所述adc数字电源的输入端和所述探测器模拟电源的输入端电连接,所述adc数字电源的输出端与所述光电转换器电连接,所述探测器模拟电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述探测器数字电源的输入端分别电连接在所述一级模拟电源的输出端和所述基准电压电源的输出端上,所述探测器数字电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述供电设备的输出端还与所述成像目镜电连接。

    本发明的有益效果是:在本发明一种红外瞄准镜的温控及电源系统中,利用低噪声器件完成一级模拟电源搭建,继而通过进一步降噪完成基准电压源设计,在此基础上实现adc数字电源和探测器模拟电源,为光电转换器和非制冷型红外探测器提供稳定的低噪声电源,探测器数字电源在一级低噪声模拟电源和基准电压电源的基础搭建而成,完成整体电源设计;温控系统具体为基于max1978的电子制冷加热片,其直接由电源电路供电,利用低噪声放大器构成的反馈电路构成max1978温控器及温度设置电路,max1978温控器中加入电感和电容构成的防扰动结构,可以实现平稳控温;本发明不仅对非制冷型红外探测器所使用温控电路设计,并且对整体电源电路均进行了优化;由于温控电路的控温功能是通过对电子制冷加热片的电流进行控制实现的,所以对整体电路中的电流进行降噪和抗干扰处理能够有效控制温控精度和稳定性,提升成像质量和稳定性。

    附图说明

    图1为本发明一种红外瞄准镜的温控及电源系统的整体结构示意图;

    图2为一级模拟电源的电路结构原理图;

    图3为基准电压电源的电路结构原理图;

    图4为adc数字电源的电路结构原理图;

    图5为探测器模拟电源的电路结构原理图;

    图6为探测器数字电源的电路结构原理图;

    图7为电源电路的电路结构原理图;

    图8为当前温度输入电路和温度设置电路的电路结构原理图;

    图9为max1978温控器的电路结构原理图。

    具体实施方式

    以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

    本发明的目的是结合近年来非制冷型红外探测器应用于红外枪用瞄准镜的技术发展状况,基于某红外枪用瞄准镜发明的一种红外瞄准镜的温控及电源系统,温控基于max1978的电子制冷片,根据max1978的驱动规则,结合军用标准,对整体电源进行重新设计,减少干扰,提升成像质量和稳定性。

    如图1所示,一种红外瞄准镜的温控及电源系统,红外瞄准镜包括非制冷型红外探测器和成像目镜,所述非制冷型红外探测器通过光电转换器与所述成像目镜电连接;温控及电源系统包括温控系统和电源系统;所述温控系统具体为基于max1978的电子制冷加热片,其用于调控所述非制冷型红外探测器的工作温度;所述电源系统包括一级模拟电源、基准电压电源、adc数字电源、探测器模拟电源和探测器数字电源;所述一级模拟电源的输入端电连接在供电设备的输出端上,所述一级模拟电源的输出端与所述基准电压源的输入端电连接,所述基准电压源的输出端分别与所述adc数字电源的输入端和所述探测器模拟电源的输入端电连接,所述adc数字电源的输出端与所述光电转换器电连接,所述探测器模拟电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述探测器数字电源的输入端分别电连接在所述一级模拟电源的输出端和所述基准电压电源的输出端上,所述探测器数字电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述供电设备的输出端还与所述成像目镜电连接。所述温控系统包括max1978温控器、温度设置电路、当前温度输入电路、电源电路和电子制冷加热片;所述电子冷制加热片设置在所述非制冷型红外探测器内,所述电子冷制加热片电连接在述max1978温控器的输出端上;所述非制冷型红外探测器内还设有温度传感器,所述温度传感器通过所述当前温度输入电路与所述max1978温控器的输入端电连接;所述温度设置电路与所述max1978温控器的输入端电连接;所述电源电路的输入端电连接在所述供电设备的输出端上,所述电源电路的输出端分别与所述max1978温控器和所述当前温度输入电路电连接。

    在本具体实施例中:

    如图2所示,所述一级模拟电源包括型号为lt3045的稳压芯片u1,所述稳压芯片u1的vin_1引脚、vin_2引脚和en/uv引脚与连接在一起,所述稳压芯片u1的vin_1引脚通过电感l1连接在供电设备的输出端上,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还依次通过电感l1和电容c1接模拟地,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还连接在 5v模拟电压上,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还通过电容c2接模拟地,电容c1的接模拟地端与电容c2的接模拟地端之间连接有电阻r1,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还通过电容c3接模拟地,所述稳压芯片u1的eg引脚接模拟地,电容c3的接模拟地端以及所述稳压芯片u1的eg引脚均通过电阻r2连接在所述稳压芯片u1的ilim引脚上,所述稳压芯片u1的pgfb引脚通过电阻r3接模拟地,所述稳压芯片u1的pgfb引脚还通过电阻r4连接在所述稳压芯片u1的out引脚上,所述稳压芯片u1的set引脚分别通过电容c4和电阻r5接模拟地,所述稳压芯片u1的gnd引脚接模拟地,所述稳压芯片u1的outs引脚连接所述稳压芯片u1的out引脚上,所述稳压芯片u1的out引脚通过电容c5接模拟地,所述稳压芯片u1的out引脚为所述一级模拟电源的输出端,其输出4.5v模拟电压。一级模拟电源使用lt3045作为核心器件,电路整体性能稳定,噪声低;外接5v电源输入,提供模拟4.5v电压输出。

    如图3所示,所述基准电压电源包括型号为adr4540的基准电压源芯片u2,所述基准电压源芯片u2的vin引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述基准电压源芯片u2的vin引脚还通过电容c6接模拟地,所述基准电压源芯片u2的gnd引脚接模拟地,所述基准电压源芯片u2的vout引脚通过电容c7接模拟地,所述基准电压源芯片u2的vout引脚为所述基准电压电源的输出端,其输出4.096v电压。基准电压电源使用adr4540作为核心器件构成基准电压源,为整体电路提供基准电压,通过该电路的设计,实现对电路信号的进一步降噪。

    如图4所示,所述adc数字电源包括型号为ltc6253的运算放大器u3a,所述运算放大器u3a的同向输入引脚通过电阻r6连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u3a的同向输入引脚还依次通过电阻r6和电容c8接模拟地,所述运算放大器u3a的同向输入引脚还分别通过电容c9和电阻r7接模拟地,所述运算放大器u3a的反向输入引脚连接在所述运算放大器u3a的输出引脚上,所述运算放大器u3a的v-引脚接模拟地,所述运算放大器u3a的v 引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述运算放大器u3a的v 引脚还通过电容c10接模拟地,所述运算放大器u3a的输出引脚通过电容c11接模拟地,所述运算放大器u3a的输出引脚为所述adc数字电源的输出端,其输出3.3v低噪声数字电压。adc数字电源采用ltc6253作为核心器件,利用高稳定性电阻进行设计,所用电阻随温度变化阻值恒定。

    如图5所示,所述探测器模拟电源包括型号为ltc6253的运算放大器u3b,所述运算放大器u3b的同向输入引脚通过电阻r8连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u3b的同向输入引脚还依次通过电阻r8和电容c12接模拟地,所述运算放大器u3b的同向输入引脚还分别通过电容c13和电阻r9接模拟地,所述运算放大器u3b的反向输入引脚连接在所述运算放大器u3b的输出引脚上,所述运算放大器u3b的输出引脚通过电容c14接模拟地,所述运算放大器u3b的输出引脚为所述探测器模拟电源的输出端,其输出3.6v低噪声模拟电压。探测器模拟电源采用ltc6253作为核心器件,利用高稳定性电阻进行设计,所用电阻随温度变化阻值恒定。

    如图6所示,所述探测器数字电源包括型号为lt6202的运算放大器u4,所述运算放大器u4的同向输入引脚通过电阻r10连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u4的同向输入引脚还依次通过电阻r10和电容c15接模拟地,所述运算放大器u4的同向输入引脚还分别通过电容c16和电阻r11接模拟地,所述运算放大器u4的反向输入引脚连接在所述运算放大器u4的输出引脚上,所述运算放大器u4的gnd引脚接模拟地,所述运算放大器u4的vcc引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述运算放大器u4的vcc引脚还通过电容c17接模拟地,所述运算放大器u4的输出引脚通过电容c18接数字地,所述运算放大器u4的输出引脚为所述探测器数字电源的输出端,其输出1.8v电压。探测器数字电源采用lt6202作为核心器件,利用高稳定性电阻进行设计,所用电阻随温度变化阻值恒定,该部分输出1.8v低噪声数字电压,为红外探测器探测器i/o端口提供所需数字电压。

    在本发明的电源系统中,使用低噪声芯片和高抗干扰电阻,在电源变压和放大过程中尽可能抑制电源噪声。

    如图7所示,所述电源电路包括电感l2、电阻r12、电容c19和电容c20,所述电感l2的一端电连接在所述供电设备的输出端上,所述电感l2的一端还通过电容c19接模拟地,所述电感l2的另一端为所述电源电路的输出端并通过电容c20接数字地,所述电阻r12的一端接模拟地,所述电阻r12的另一端接数字地。

    如图8所示,所述当前温度输入电路包括型号为ad8656的运算放大器u5a,所述运算放大器u5a的同向输入端通过电阻r13电连接在所述温度传感器的输出端上,所述运算放大器u5a的同向输入端还通过电容c21接数字地,所述运算放大器u5a的反向输入端连接在所述运算放大器u5a的输出端上,所述运算放大器u5a的接地端接数字地,所述运算放大器u5a的电源端连接在所述电源电路的输出端上,所述运算放大器u5a的电源端还分别通过电容c22和电容c23接数字地,所述运算放大器u5a的输出端一端与电阻r14的一端连接,所述电阻r14的另一端为所述当前温度输入电路的输出端,并通过电容c24接数字地。所述温度设置电路包括型号为ad8656的运算放大器u5b,所述运算放大器u5b的同向输入端通过电阻r15连接外部输入设备,所述运算放大器u5b的同向输入端还分别通过电容c25和电容c26接数字地;所述运算放大器u5b的反向输入端连接在所述运算放大器u5b的输出端上,所述运算放大器u5b的输出端与电阻r16的一端电连接,所述电阻r16的另一端为所述所述max1978温控器温度设置电路的输出端,所述电阻r16的另一端分别通过电容c27和电容c28接数字地。

    如图9所示,所述max1978温控器包括型号为max1978的控温芯片u6;所述控温芯片u6的fb-引脚通过电阻r17电连接在所述当前温度输入电路的输出端上,所述控温芯片u6的fb-引脚还通过电阻r18接数字地;所述控温芯片u6的fb 引脚通过电阻r19电连接在所述温度设置电路的输出端上,所述控温芯片u6的fb 引脚还分别通过电容c29(10μf/10%/16v)、电容c30(0.1μf/10%/16v)和电容c31(0.01μf/10%/16v)接数字地;所述控温芯片u6的shdn引脚通过电阻r20接数字地,所述控温芯片u6的shdn引脚还通过电阻r21连接在所述电源电路的输出端上,所述控温芯片u6的shdn引脚还通过场效应管q1的源极和漏极接模拟地,所述场效应管q1的栅极通过电阻r22连接外部开关,所述场效应管q1的栅极还依次通过电阻r22和电阻r23连接在所述电源电路的输出端上;所述控温芯片u6的pgnd0引脚、pgnd1引脚、pgnd2引脚、pgnd3引脚引脚均接数字地;所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后通过电感l3连接在所述电子制冷加热片的负极上,所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后还依次通过电感l6和电容c32接数字地;所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后还依次通过电感l6和电容c33连接在所述电子制冷加热片的正极上;所述控温芯片u6的os2引脚通过电容c32接数字地,所述控温芯片u6的os2引脚还依次通过电容c34和电容c35(10μf/10%/16v)接数字地,所述控温芯片u6的os2引脚还依次通过电容c34和电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上;所述控温芯片u6的os1引脚连接在所述电子制冷加热片的正极上;所述控温芯片u6的cs引脚通过电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上,所述控温芯片u6的cs引脚还通过电容c35接数字地,所述控温芯片u6的cs引脚还依次通过电容c34和电容c32接数字地;所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4和电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上,所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4和电容c35接数字地,所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4、电容c34和电容c32接数字地;所述控温芯片u6的pvdd0引脚、pvdd1引脚、pvdd2引脚和pvdd3引脚均与所述电源电路的输出端连接,所述控温芯片u6的pvdd0引脚、pvdd1引脚、pvdd2引脚和pvdd3引脚连接在一起后分别通过电容c36(0.1μf/10%/16v)、电容c37(0.1μf/10%/16v)、电容c38(0.1μf/10%/16v)和电容c39(0.1μf/10%/16v)接数字地。

    在max1978温控器中,控温芯片u6与电子制冷加热片之间用电感和电阻(具体为电感l3、电感l4和电阻r24,电感l3和电感l4的型号可以为lps4018-472mlc)做了一个隔绝小电流扰动的部分,这部分可以避免电路中的电流震荡引起加热和制冷的不准确,保证成像质量。

    所述max1978温控器还包括由电阻r25-34和电容c40-47构成控温芯片u6的外围电路,具体的如图9所示。其中,电容43-47的型号具体如下:c43(10μf/10%/16v),c44(10μf/10%/16v),c45(10μf/10%/16v),c46(0.01μf/10%/16v),c47(0.47μf/10%/16v),其他电阻和电容的选型均在图9中已标注。

    在本发明一种红外瞄准镜的温控及电源系统中,利用低噪声器件完成一级模拟电源搭建,继而通过进一步降噪完成基准电压源设计,在此基础上实现adc数字电源和探测器模拟电源,为光电转换器和非制冷型红外探测器提供稳定的低噪声电源,探测器数字电源在一级低噪声模拟电源和基准电压电源的基础搭建而成,完成整体电源设计;温控系统具体为基于max1978的电子制冷加热片,其直接由电源电路供电,利用低噪声放大器构成的反馈电路构成max1978温控器及温度设置电路,max1978温控器中加入电感和电容构成的防扰动结构,可以实现平稳控温;本发明不仅对非制冷型红外探测器所使用温控电路设计,并且对整体电源电路均进行了优化;由于温控电路的控温功能是通过对电子制冷加热片的电流进行控制实现的,所以对整体电路中的电流进行降噪和抗干扰处理能够有效控制温控精度和稳定性,提升成像质量和稳定性。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种红外瞄准镜的温控及电源系统,红外瞄准镜包括非制冷型红外探测器和成像目镜,所述非制冷型红外探测器通过光电转换器与所述成像目镜电连接;其特征在于:温控及电源系统包括温控系统和电源系统;所述温控系统具体为基于max1978的电子制冷加热片,其用于调控所述非制冷型红外探测器的工作温度;所述电源系统包括一级模拟电源、基准电压电源、adc数字电源、探测器模拟电源和探测器数字电源;所述一级模拟电源的输入端电连接在供电设备的输出端上,所述一级模拟电源的输出端与所述基准电压源的输入端电连接,所述基准电压源的输出端分别与所述adc数字电源的输入端和所述探测器模拟电源的输入端电连接,所述adc数字电源的输出端与所述光电转换器电连接,所述探测器模拟电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述探测器数字电源的输入端分别电连接在所述一级模拟电源的输出端和所述基准电压电源的输出端上,所述探测器数字电源的输出端与所述非制冷型红外探测器电连接,所述供电设备的输出端还与所述成像目镜电连接。

    2.根据权利要求1所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述一级模拟电源包括型号为lt3045的稳压芯片u1,所述稳压芯片u1的vin_1引脚、vin_2引脚和en/uv引脚与连接在一起,所述稳压芯片u1的vin_1引脚通过电感l1连接在供电设备的输出端上,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还依次通过电感l1和电容c1接模拟地,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还连接在 5v模拟电压上,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还通过电容c2接模拟地,电容c1的接模拟地端与电容c2的接模拟地端之间连接有电阻r1,所述稳压芯片u1的vin_1引脚还通过电容c3接模拟地,所述稳压芯片u1的eg引脚接模拟地,电容c3的接模拟地端以及所述稳压芯片u1的eg引脚均通过电阻r2连接在所述稳压芯片u1的ilim引脚上,所述稳压芯片u1的pgfb引脚通过电阻r3接模拟地,所述稳压芯片u1的pgfb引脚还通过电阻r4连接在所述稳压芯片u1的out引脚上,所述稳压芯片u1的set引脚分别通过电容c4和电阻r5接模拟地,所述稳压芯片u1的gnd引脚接模拟地,所述稳压芯片u1的outs引脚连接所述稳压芯片u1的out引脚上,所述稳压芯片u1的out引脚通过电容c5接模拟地,所述稳压芯片u1的out引脚为所述一级模拟电源的输出端,其输出4.5v电压。

    3.根据权利要求1所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述基准电压电源包括型号为adr4540的基准电压源芯片u2,所述基准电压源芯片u2的vin引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述基准电压源芯片u2的vin引脚还通过电容c6接模拟地,所述基准电压源芯片u2的gnd引脚接模拟地,所述基准电压源芯片u2的vout引脚通过电容c7接模拟地,所述基准电压源芯片u2的vout引脚为所述基准电压电源的输出端,其输出4.096v电压。

    4.根据权利要求1所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述adc数字电源包括型号为ltc6253的运算放大器u3a,所述运算放大器u3a的同向输入引脚通过电阻r6连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u3a的同向输入引脚还依次通过电阻r6和电容c8接模拟地,所述运算放大器u3a的同向输入引脚还分别通过电容c9和电阻r7接模拟地,所述运算放大器u3a的反向输入引脚连接在所述运算放大器u3a的输出引脚上,所述运算放大器u3a的v-引脚接模拟地,所述运算放大器u3a的v 引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述运算放大器u3a的v 引脚还通过电容c10接模拟地,所述运算放大器u3a的输出引脚通过电容c11接模拟地,所述运算放大器u3a的输出引脚为所述adc数字电源的输出端,其输出3.3v电压。

    5.根据权利要求1所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述探测器模拟电源包括型号为ltc6253的运算放大器u3b,所述运算放大器u3b的同向输入引脚通过电阻r8连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u3b的同向输入引脚还依次通过电阻r8和电容c12接模拟地,所述运算放大器u3b的同向输入引脚还分别通过电容c13和电阻r9接模拟地,所述运算放大器u3b的反向输入引脚连接在所述运算放大器u3b的输出引脚上,所述运算放大器u3b的输出引脚通过电容c14接模拟地,所述运算放大器u3b的输出引脚为所述探测器模拟电源的输出端,其输出3.6v电压。

    6.根据权利要求1所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述探测器数字电源包括型号为lt6202的运算放大器u4,所述运算放大器u4的同向输入引脚通过电阻r10连接在所述基准电压电源的输出端上,所述运算放大器u4的同向输入引脚还依次通过电阻r10和电容c15接模拟地,所述运算放大器u4的同向输入引脚还分别通过电容c16和电阻r11接模拟地,所述运算放大器u4的反向输入引脚连接在所述运算放大器u4的输出引脚上,所述运算放大器u4的gnd引脚接模拟地,所述运算放大器u4的vcc引脚连接在所述一级模拟电源的输出端上,所述运算放大器u4的vcc引脚还通过电容c17接模拟地,所述运算放大器u4的输出引脚通过电容c18接数字地,所述运算放大器u4的输出引脚为所述探测器数字电源的输出端,其输出1.8v电压。

    7.根据权利要求1至6任一项所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述温控系统包括max1978温控器、温度设置电路、当前温度输入电路、电源电路和电子制冷加热片;所述电子冷制加热片设置在所述非制冷型红外探测器内,所述电子冷制加热片电连接在述max1978温控器的输出端上;所述非制冷型红外探测器内还设有温度传感器,所述温度传感器通过所述当前温度输入电路与所述max1978温控器的输入端电连接;所述温度设置电路与所述max1978温控器的输入端电连接;所述电源电路的输入端电连接在所述供电设备的输出端上,所述电源电路的输出端分别与所述max1978温控器和所述当前温度输入电路电连接。

    8.根据权利要求7所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述电源电路包括电感l2、电阻r12、电容c19和电容c20,所述电感l2的一端电连接在所述供电设备的输出端上,所述电感l2的一端还通过电容c19接模拟地,所述电感l2的另一端为所述电源电路的输出端并通过电容c20接数字地,所述电阻r12的一端接模拟地,所述电阻r12的另一端接数字地。

    9.根据权利要求7所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述当前温度输入电路包括型号为ad8656的运算放大器u5a,所述运算放大器u5a的同向输入端通过电阻r13电连接在所述温度传感器的输出端上,所述运算放大器u5a的同向输入端还通过电容c21接数字地,所述运算放大器u5a的反向输入端连接在所述运算放大器u5a的输出端上,所述运算放大器u5a的接地端接数字地,所述运算放大器u5a的电源端连接在所述电源电路的输出端上,所述运算放大器u5a的电源端还分别通过电容c22和电容c23接数字地,所述运算放大器u5a的输出端一端与电阻r14的一端连接,所述电阻r14的另一端为所述当前温度输入电路的输出端,并通过电容c24接数字地;

    所述温度设置电路包括型号为ad8656的运算放大器u5b,所述运算放大器u5b的同向输入端通过电阻r15连接外部输入设备,所述运算放大器u5b的同向输入端还分别通过电容c25和电容c26接数字地;所述运算放大器u5b的反向输入端连接在所述运算放大器u5b的输出端上,所述运算放大器u5b的输出端与电阻r16的一端电连接,所述电阻r16的另一端为所述所述max1978温控器温度设置电路的输出端,所述电阻r16的另一端分别通过电容c27和电容c28接数字地。

    10.根据权利要求7所述的红外瞄准镜的温控及电源系统,其特征在于:所述max1978温控器包括型号为max1978的控温芯片u6;

    所述控温芯片u6的fb-引脚通过电阻r17电连接在所述当前温度输入电路的输出端上,所述控温芯片u6的fb-引脚还通过电阻r18接数字地;

    所述控温芯片u6的fb 引脚通过电阻r19电连接在所述温度设置电路的输出端上,所述控温芯片u6的fb 引脚还分别通过电容c29、电容c30和电容c31接数字地;

    所述控温芯片u6的shdn引脚通过电阻r20接数字地,所述控温芯片u6的shdn引脚还通过电阻r21连接在所述电源电路的输出端上,所述控温芯片u6的shdn引脚还通过场效应管q1的源极和漏极接模拟地,所述场效应管q1的栅极通过电阻r22连接外部开关,所述场效应管q1的栅极还依次通过电阻r22和电阻r23连接在所述电源电路的输出端上;

    所述控温芯片u6的pgnd0引脚、pgnd1引脚、pgnd2引脚、pgnd3引脚引脚均接数字地;

    所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后通过电感l3连接在所述电子制冷加热片的负极上,所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后还依次通过电感l6和电容c32接数字地;所述控温芯片u6的lx2_0引脚、lx2_1引脚和lx2_2引脚连接在一起后还依次通过电感l6和电容c33连接在所述电子制冷加热片的正极上;

    所述控温芯片u6的os2引脚通过电容c32接数字地,所述控温芯片u6的os2引脚还依次通过电容c34和电容c35接数字地,所述控温芯片u6的os2引脚还依次通过电容c34和电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上;

    所述控温芯片u6的os1引脚连接在所述电子制冷加热片的正极上;

    所述控温芯片u6的cs引脚通过电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上,所述控温芯片u6的cs引脚还通过电容c35接数字地,所述控温芯片u6的cs引脚还依次通过电容c34和电容c32接数字地;

    所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4和电阻r24连接在所述电子制冷加热片的正极上,所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4和电容c35接数字地,所述控温芯片u6的lx1_0引脚、lx1_1引脚和lx1_2引脚连接在一起后依次通过电感l4、电容c34和电容c32接数字地;

    所述控温芯片u6的pvdd0引脚、pvdd1引脚、pvdd2引脚和pvdd3引脚均与所述电源电路的输出端连接,所述控温芯片u6的pvdd0引脚、pvdd1引脚、pvdd2引脚和pvdd3引脚连接在一起后分别通过电容c36、电容c37、电容c38和电容c39接数字地。

    技术总结
    本发明涉及一种红外瞄准镜的温控及电源系统,红外瞄准镜包括非制冷型红外探测器和成像目镜,非制冷型红外探测器通过光电转换器与成像目镜电连接;温控及电源系统包括温控系统和电源系统;温控系统具体为基于MAX1978的电子制冷加热片,其用于调控非制冷型红外探测器的工作温度;电源系统包括一级模拟电源、基准电压电源、ADC数字电源、探测器模拟电源和探测器数字电源;本发明不仅对非制冷型红外探测器所使用温控电路设计,并且对整体电源电路均进行了优化;由于温控电路的控温功能是通过对电子制冷加热片的电流进行控制实现的,所以对整体电路中的电流进行降噪和抗干扰处理能够有效控制温控精度和稳定性,提升成像质量和稳定性。

    技术研发人员:祁海军;赵金博;吴鹤;高旭辉;王卓;韩琦;徐长彬
    受保护的技术使用者:北京波谱华光科技有限公司
    技术研发日:2020.11.25
    技术公布日:2021.03.12

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