CN202424516U - Ccd传感器供电电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种价格低廉、简单稳定的满足CCD传感器驱动的供电电源电路,包括:电荷泵升压模块或电荷泵充电模块、整流滤波模块以及电压输出模块;其中,所述电荷泵升压模块或电荷泵充电模块与整流滤波模块相连,整流滤波模块与电压输出模块相连,用于产生CCD传感器所需要的供电电压。本实用新型提供的电源供电电路具有结构简单,性能优良等优点,可以满足多种CCD的电源供电;另外还可以降低电路成本,提升产品竞争力,可广泛应用于电源设计电路中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于相机中CCD传感器供电电源的电路。
背景技术
CCD相机主要是用CCD作为图像传感器。CCD图像传感器具有图像质量好、色彩饱和度高、动态图像帧率高、噪声小等优点。现在的CCD芯片内部一般会集成FDA浮置扩散放大器,用来完成电荷的检测和信号输出。此FDA放大器的源极跟随器供应电源一般为15V,供电电流在20mA之内。另外,静电保护元件偏压端子的使用电压需要一个最小电压,在此为负电压约为-8.5V。但由于CCD相机体积空间受限,外部供电电源一般为直流12V,幅值相对较低,且供电种类单一。因此,能够巧妙利用CCD相机自身的条件,包括输入电源和固有的设计电路,并在PCB尺寸空间较小的限制条件下,设计出合适的CCD供电电源电路就显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种价格低廉、简单稳定的满足CCD传感器驱动的供电电源电路。
为解决上述问题,本实用新型的CCD传感器供电电源电路,包括:
电荷泵升压模块或电荷泵充电模块,电荷泵升压模块用于提高输入信号的基准电压,电荷泵充电模块用于提供负压输出的电源能量;以及
整流滤波模块,用于产生直流高电压;以及
电压输出模块,用于稳压及放大驱动电流;
其中,所述电荷泵升压模块或电荷泵充电模块与整流滤波模块相连,整流滤波模块与电压输出模块相连,用于产生CCD传感器所需要的供电电压。
所述电荷泵升压模块为包括电容和二极管的连接电路。
所述电荷泵充电模块为包括电容和二极管的连接电路。
所述整流滤波模块包括整流电路或电容。
所述电压输出模块包括稳压电源芯片或稳压二极管。
采用本实用新型结构的CCD传感器供电电源电路,合理利用CCD相机设计中的有利条件,通过稳压芯片、稳压管和分压电阻的不同组合方式,在一定的范围内可调节电路的输出电压和输出电流,进而满足多种CCD的供电电源需求;电路结构简单,仅需要较少的元器件就可以实现产生CCD传感器芯片的15V、-8.5V等驱动电源,而且价格便宜,不会产生使用电源管理芯片带来的昂贵成本。同时,在完成电路功能的前提下,此设计电路占用空间较小,为CCD相机的设计节省了宝贵的空间,可以实现更多的功能,使产品更有竞争力。
附图说明
图1为本实用新型中正压输出电源电路的结构框图。
图2为本实用新型中负压输出电源电路的结构框图。
图3为本实用新型中正压输出电源的电路图。
图4为本实用新型中负压输出电源的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型技术方案,下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1、2所示,本实用新型的CCD传感器供电电源电路,包括:
电荷泵升压模块或电荷泵充电模块,电荷泵升压模块用于提高输入信号的基准电压,电荷泵充电模块用于提供负压输出的电源能量;以及
整流滤波模块,用于产生直流高电压;以及
电压输出模块,用于稳压及放大驱动电流;
其中,所述电荷泵升压模块或电荷泵充电模块与整流滤波模块相连,整流滤波模块与电压输出模块相连,用于产生CCD传感器所需要的供电电压。
如图3所示,涉及到的电子元器件包括肖特基二极管阵列D1,电容C1、C2、C3、C4、C5,稳压电源IC1。
该电路需要接两路输入信号:Vdd是DC直流电源;Vin接开关电源DC/DC的SW引脚,用来产生PWM波形,其峰峰值与直流电源幅值Vdd相同,即(Vin=Vdd)。当Vin为低时,Vdd通过肖特基二极管阵列D1中第2、3引脚间的二极管给电容C1充电,D1的3脚电压升高到(Vdd-Vd1),电容C1存储电荷。因PWM输入频率较高,肖特基二极管应选择高频二极管,其中,Vd1为其正向导通压降,一般为0.5V-1V;当Vin为高时,D1的3脚电压值为Vin和电容C1存储的电压之和,其值为(2Vdd-Vd1),此时肖特基二极管第2、3引脚处于反偏状态,但不会对电源Vdd进行反充电。也就是说,由于Vdd通过肖特基二极管对电容C1的充电作用,Vin在经过电容C1之后,其基准电压由零升高到了(Vdd-Vd1)。
基准电压抬升后的PWM波通过肖特基二极管阵列D1的第3、1引脚,经过电容C2、C3进行滤波。由于该PWM波由开关电源DC/DC产生,且开关电源的开关频率一般较高,在1M到4M之间。因此选择合适的电容C2、C3值,就可以使PWM波变成较为平滑的直流电压,滤波电容值越大,其纹波越小。但是电压刚上电期间,电容C2、C3电压从低电压升到正常工作电压的时间会相对较长,因此须根据纹波和上电时间综合选择电容C2、C3的容值。
经过电容C2、C3整流后的电压为(2Vdd-2Vd1),且纹波较小,此电压为后续电路的设计提供了直流电源。在后续电路中,上述的直流电源通过稳压电源IC1,输出额定的电压值Vout。电容C4、C5为输出电压的滤波电容,一般选择为大容值电容和小容值电容的组合。电路中元器件的具体值须根据后续电路的需求而定。
如图4所示,本电路涉及到的电子元器件包括肖特基二极管阵列D1,电容C1、C2、C3、C4,电阻R1、R2,稳压二极管Z1。
该电路需要接一路输入信号:GND是DC直流电源的地;Vin接开关电源DC/DC的SW引脚,用来产生PWM波形,其峰峰值与直流电源幅值Vdd相同,即(Vin=Vdd)。当Vin为高时,Vin通过电容C1与肖特基二极管阵列D1中第3、1引脚间的二极管至GND中,在此过程中对电容C2进行充电,完成充电后电容C2两端的电压幅值为(Vin-Vd1);当Vin为低时,电容C2进行放电,由于肖特基二极管中第3、1引脚间的二极管反向偏置,电容C2的放电电压无法流向电容C1。电容C2的放电电压经过电容C3进行滤波,滤波后的电压幅值为(Vdd-Vd1),这个电压经过电阻R1、电阻R2进行分压,在电阻R2上产生电压约为Vout=(Vdd-Vd1)(R2/(R1+R2))的电压,但是这个电压本身不恒定,所以在电阻R2上并联了一个稳压二极管Z1,保证输出为一个恒定的电压,经过电容C4滤波后输出作为负压供负载(即CCD)使用,输出电压Vout=-Vz1(其中Vz1为稳压二极管的额定电压)。
本实用新型提供的电源供电电路具有结构简单,性能优良等优点,可以满足多种CCD的电源供电;另外还可以降低电路成本,提升产品竞争力,可广泛应用于电源设计电路中。
Claims (5)
1.一种CCD传感器供电电源电路,其特征在于,包括:
电荷泵升压模块或电荷泵充电模块,电荷泵升压模块用于提高输入信号的基准电压,电荷泵充电模块用于提供负压输出的电源能量;以及
整流滤波模块,用于产生直流高电压;以及
电压输出模块,用于稳压及放大驱动电流;
其中,所述电荷泵升压模块或电荷泵充电模块与整流滤波模块相连,整流滤波模块与电压输出模块相连,用于产生CCD传感器所需要的供电电压。
2.如权利要求1所述CCD传感器供电电源电路,其特征在于:所述电荷泵升压模块为包括电容和二极管的连接电路。
3.如权利要求2所述CCD传感器供电电源电路,其特征在于:所述电荷泵充电模块为包括电容和二极管的连接电路。
4.如权利要求3所述CCD传感器供电电源电路,其特征在于:所述整流滤波模块包括整流电路或电容。
5.如权利要求4所述CCD传感器供电电源电路,其特征在于:所述电压输出模块包括稳压电源芯片或稳压二极管。
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