CN204314464U - 船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，该船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机包括本体及设置于本体上的开关电源模块，开关电源模块外接直流电源，在开关电源模块与直流电源之间设有输入保护电路，该输入保护电路包括整流二极管、自恢复保险丝、第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、第一电感、第二电感及TVS管；当输入电流过大时，自恢复保险丝将断开开关电源模块与直流电源的连接，起到过流保护的作用；通过第一EMI滤波器、第二EMI滤波器的共同作用，将电路中的高次谐波电磁干扰泄放至系统地，对EMI信号起到很好的抑制作用；并通过TVS管的反向击穿特性，将电压钳制在正常范围内。

Description

船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机

技术领域

本实用新型涉及导航领域，尤其涉及一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机。

背景技术

目前，在船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机中，一般由蓄电池提供直流电源，该蓄电池在正常工作状态时，输出电压为直流12V；但由于车辆或船的负载类型多种多样，蓄电池面临的干扰源也多种多样：燃油泵、火花点火线圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断，以及某些无线电子设备等；这类干扰源的存在，容易引起瞬变电脉冲，瞬变电脉冲叠加至船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机的开关电源模块后，将对开关电源造成不可逆转的损毁；并且这类干扰源可通过电磁骚扰发射，对开关电源造成电磁干扰，使得开关电源极不稳定。因此，开关电源的保护及电磁干扰抑制成了急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，旨在解决船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机的开关电源的过流、过压、电磁干扰的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，该船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，包括本体及设置于本体上的开关电源模块，所述开关电源模块外接直流电源，所述船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机还包括输入保护电路，所述输入保护电路设置在所述开关电源模块与所述直流电源之间，所述输入保护电路的输入端经连接器与所述直流电源连接输入，所述输入保护电路包括用于过流保护的整流二极管及自恢复保险丝、用于EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)信号抑制的第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、第一电感及第二电感、用于过压保护的TVS管(Transient Voltage Suppressor，瞬态抑制二极管)，其中，所述整流二极管的阳极与所述连接器的输出端连接，所述整流二极管的阴极与所述自恢复保险丝的一端连接，所述自恢复保险丝的另一端与所述第一EMI滤波器的第一信号端连接；所述第一EMI滤波器的第二信号端与第一电感的一端连接，所述第一EMI滤波器的接地端与所述第二EMI滤波器的接地端连接后与系统地连接；所述第二EMI滤波器的第一信号端接地，所述第二EMI滤波器的第二信号端与所述第二电感的一端连接；所述第一电感的另一端与所述TVS管的阴极连接后连接至所述开关电源模块的输入端，所述第二电感的另一端与所述TVS管的阳极连接后接地。

优选地，所述输入保护电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述TVS管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极与所述TVS管的阳极连接。

优选地，所述输入保护电路还包括指示用的电阻与发光二极管，所述电阻的一端与所述TVS管的阴极连接，所述电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极接地。

优选地，所述开关电源模块的电压输入范围为6V至35V。

优选地，所述整流二极管的反向直流电压为20V。

优选地，所述自恢复保险丝的断开电流为4A。

优选地，所述第一EMI滤波器及第二EMI滤波器的静电容量为4700pF、额定电压为50V、额定电流为2A、最小绝缘电阻为1000MΩ。

优选地，所述第一电感及第二电感的电感值为3.3uH。

优选地，所述稳压二极管的正向平均电流为2A、反向浪涌电压为25V。

优选地，所述TVS管的反向关断电压为24V。

本实用新型所提供的一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，通过在该船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机的开关电源模块与直流电源直接增加输入保护电路，该输入保护电路包括整流二极管、自恢复保险丝、第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、第一电感、第二电感及TVS管；当输入电流过大时，自恢复保险丝将断开开关电源模块与直流电源的连接，起到过流保护的作用；通过第一EMI滤波器、第二EMI滤波器的共同作用，将电路中的高次谐波电磁干扰泄放至系统地，对EMI信号起到很好的抑制作用；并通过TVS管的反向击穿特性，将电压钳制在正常范围内。

附图说明

图1为本实用新型的输入保护电路的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机。

在本实用新型实施例中，该船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机包括本体及设置于本体上的开关电源模块100，所述开关电源模块100外接直流电源，所述船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机还包括输入保护电路，参照图1，所述输入保护电路设置在所述开关电源模块100与所述直流电源之间，所述输入保护电路的输入端经连接器J1与所述直流电源连接输入，所述输入保护电路包括用于过流保护的整流二极管D1及自恢复保险丝F1、用于EMI信号抑制的第一EMI滤波器L1、第二EMI滤波器L2、第一电感L3及第二电感L4、用于过压保护的TVS管D3，其中，所述整流二极管D1的阳极与所述连接器J1的输出端连接，所述整流二极管D1的阴极与所述自恢复保险丝F1的一端连接，所述自恢复保险丝F1的另一端与所述第一EMI滤波器L1的第一信号端连接；所述第一EMI滤波器L1的第二信号端与第一电感L3的一端连接，所述第一EMI滤波器L1的接地端与所述第二EMI滤波器L2的接地端连接后与系统地连接；所述第二EMI滤波器L2的第一信号端接地，所述第二EMI滤波器L2的第二信号端与所述第二电感L4的一端连接；所述第一电感L3的另一端与所述TVS管D3的阴极连接后连接至所述开关电源模块100的输入端，所述第二电感L4的另一端与所述TVS管D3的阳极连接后接地。

具体地，直流电源经连接器J1输入至开关电源模块100，在船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机中，直流电源一般为蓄电池，其在正常工作状态时，输出电压为直流12V；但当干扰源引起的瞬变电脉冲叠加至蓄电池时，比如发动机点火时，将会产生一瞬变电压，该瞬变电压沿电源线传输至蓄电池，将引起蓄电池的输出电压的波动；并且在点火过程中，变压器线圈的通断，也将产生高频谐波辐射至周围环境中。

这样，当此类干扰源存在时，直流电源极不稳定，汽车或船内的整个电子系统也易受电磁干扰的影响，当极不稳定的直流电源直接输入至开关电源模块100时，对开关电源模块100的冲击很大，容易造成开关电源模块100的损坏，为了对开关电源模块100进行保护，在开关电源模块100及直流电源之间增加了输入保护电路。通过该输入保护电路的缓冲作用，使得开关电源模块100的可以适应6V至35V的较宽范围的输入。

连接器J1的输出端连接至整流二极管D1的阳极，该整流二极管D1优选为反向直流电压为20V的整流二极管D1，由连接器J1输入的信号经整流后，滤除了可能存在的交流信号，然后传输至自恢复保险丝F1，该自恢复保险丝F1优选为断开电流为4A的自恢复保险丝F1，当直流电源的输入电流超过4A时，自恢复保险丝F1将断开直流电源与开关电源模块100的连接，当电流恢复正常时，该自恢复保险丝F1又继续将直流电源与开关电源模块100连接，使得开关电源模块100正常工作，通过该自恢复保险丝F1，可以避免大电流对开关电源模块100的冲击，起到过流保护的作用。

直流电源输入的信号经自恢复保险丝F1后，传输至第一EMI滤波器L1的第一信号端，第一EMI滤波器L1的接地端与第二EMI滤波器L2的接地端连接后再连接至系统地，系统地一般为该船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机的机壳，从而,第一EMI滤波器L1与第二EMI滤波器L2共同作用，可以用于对EMI信号进行抑制，当主回路中存在EMI干扰时，一般该EMI干扰为高次谐波电流引起的，则第一EMI滤波器L1与第二EMI滤波器L2将该干扰信号经各自的接地端泄放至系统地，从而传输至第一EMI滤波器L1的第二信号端的信号与传输至第二EMI滤波器L2的第二信号端的信号均滤除了高次谐波信号的干扰，对EMI信号起到了很好的抑制作用，使得传输至开关电源模块100的信号更稳定。

具体地，第一EMI滤波器L1与第二EMI滤波器L2优选为静电容量为4700pF、额定电压为50V、额定电流为2A、最小绝缘电阻R1为1000MΩ的EMI滤波器。

信号经第一EMI滤波器L1传送至第一电感L3，经第二EMI滤波器L2处理后传送至第二电感L4，该第一电感L3、第二电感L4优选为电感值为3.3uH的电感，第一电感L3与第二电感L4为储能器件，第一电感L3及第二电感L4两端的电压不会随电流的突变而立即变化，当电路中存在大电流时，经第一电感L3、第二电感L4的缓冲作用，可以缓解大电流信号的冲击。

TVS管D3连接在第一电感L3与第二电感L4之间，当电路中存在大电压时，TVS管D3将被反向击穿，从而大电流将直接经TVS管D3泄放至大地，并且TVS管D3还并联有稳压二极管D2，该稳压二极管D2的阴极与所述TVS管D3的阴极连接，所述稳压二极管D2的阳极与所述TVS管D3的阳极连接；通过该稳压二极管D2将电压钳制在稳压二极管D2的稳压范围内。

具体地，该TVS管D3优选为反向关断电压为24V的TVS管D3；该稳压二极管D2优选为正向平均电流为2A、反向浪涌电压为25V的稳压二极管D2。

进一步地，所述输入保护电路还包括指示用的电阻R1与发光二极管D4，所述电阻R1的一端与所述TVS管D3的阴极连接，所述电阻R1的另一端与所述发光二极管D4的阳极连接，所述发光二极管D4的阴极接地。

当连接器J1接入直流电源时，则发光二极管D4的阳极将为高电平，此时发光二极管D4导通，发光二极管D4发光，在发光二极管D4之前串联一电阻R1用于限流，通过该发光二极管D4，可用于指示开关电源模块100是否接入外界电源，当接入电源时，发光二极管D4亮，当未接入直流电源时，发光二极管D4不亮。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，包括本体及设置于本体上的开关电源模块，所述开关电源模块外接直流电源，其特征在于，所述船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机还包括输入保护电路，所述输入保护电路设置在所述开关电源模块与所述直流电源之间，所述输入保护电路的输入端经连接器与所述直流电源连接输入，所述输入保护电路包括用于过流保护的整流二极管及自恢复保险丝、用于电磁干扰EMI信号抑制的第一EMI滤波器、第二EMI滤波器、第一电感及第二电感、用于过压保护的瞬态抑制二极管TVS管，其中，所述整流二极管的阳极与所述连接器的输出端连接，所述整流二极管的阴极与所述自恢复保险丝的一端连接，所述自恢复保险丝的另一端与所述第一EMI滤波器的第一信号端连接；所述第一EMI滤波器的第二信号端与第一电感的一端连接，所述第一EMI滤波器的接地端与所述第二EMI滤波器的接地端连接后与系统地连接；所述第二EMI滤波器的第一信号端接地，所述第二EMI滤波器的第二信号端与所述第二电感的一端连接；所述第一电感的另一端与所述TVS管的阴极连接后连接至所述开关电源模块的输入端，所述第二电感的另一端与所述TVS管的阳极连接后接地。

2.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述输入保护电路还包括稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述TVS管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极与所述TVS管的阳极连接。

3.如权利要求1或2所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述输入保护电路还包括指示用的电阻与发光二极管，所述电阻的一端与所述TVS管的阴极连接，所述电阻的另一端与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极接地。

4.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述开关电源模块的电压输入范围为6V至35V。

5.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述整流二极管的反向直流电压为20V。

6.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述自恢复保险丝的断开电流为4A。

7.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述第一EMI滤波器及第二EMI滤波器的静电容量为4700pF、额定电压为50V、额定电流为2A、最小绝缘电阻为1000MΩ。

8.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述第一电感及第二电感的电感值为3.3uH。

9.如权利要求2所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述稳压二极管的正向平均电流为2A、反向浪涌电压为25V。

10.如权利要求1所述的船用、车用综合北斗卫星导航综合接收机，其特征在于，所述TVS管的反向关断电压为24V。