CN218301011U - 一种核辐射监测仪的双供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核辐射监测仪的双供电系统，包括蓄电池和外部电源，还包括电源切换电路和蓄电池充电电路，外部电源通过蓄电池充电电路对所述蓄电池充电，电源切换电路中MOS管Q1的源极与蓄电池连接，漏极与核辐射监测仪连接，栅极通过电阻R1与外部电源连接，二极管V2的阳极与外部电源连接，阴极与核辐射监测仪连接，电阻R2的一端接地，另一端与外部电源的供电输出端连接。本方案在有外部电源接入时，利用外部电源同时对蓄电池进行供电和对核辐射监测仪进行供电，而当在户外使用没有外部电源时，此时利用蓄电池直接对核辐射监测仪进行供电，由此就可以方便核辐射监测仪在户外的使用，同时外部供电与充电一体，使用更加的智能化。

Description

一种核辐射监测仪的双供电系统

技术领域

本实用新型涉及核辐射技术领域，具体涉及一种核辐射监测仪的双供电系统。

背景技术

核辐射，或通常称之为放射线，存在于所有的物质之中，这是亿万年来存在的客观事实，是正常现象。核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流，核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射，电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射，直接致电离辐射包括质子等带电粒子，间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。当环境中存在核辐射时，往往会对人体造成伤害，因此我们需要对环境中的核辐射进行监测。

核辐射监测仪是一种能够对环境中的核辐射进行监测的仪器，核辐射监测仪在工作时需要外接电源，这样就使得核辐射监测仪在户外使用时极为不方便。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能使得核辐射监测仪方便的在户外进行使用的核辐射监测仪的双供电系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种核辐射监测仪的双供电系统，包括蓄电池和外部电源，所述双供电系统还包括电源切换电路和蓄电池充电电路，所述外部电源通过所述蓄电池充电电路对所述蓄电池充电，所述电源切换电路包括P沟道MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和二极管V2，所述P沟道MOS管Q1的源极与所述蓄电池的供电输出端连接，所述P沟道MOS管Q1的漏极与核辐射监测仪的电源输入端连接，所述P沟道MOS管Q1的栅极通过所述电阻R1与所述外部电源的供电输出端连接，所述二极管V2的阳极与所述外部电源的供电输出端连接，所述二极管V2的阴极与核辐射监测仪的电源输入端连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与所述外部电源的供电输出端连接。

本实用新型的工作原理是：本方案的双供电系统在对核辐射监测仪进行供电时，当外部电源对核辐射监测仪进行供电时，一方面外部电源通过蓄电池充电电路对蓄电池进行充电，另一方面当接入外部电源时，P沟道MOS管Q1的栅极G和源极S之间的电压差U_GS<0，此时P沟道MOS管Q1截止，外部电源通过二极管V2输出电流并对核辐射监测仪供电，此时因为P沟道MOS管Q1截止，故外部电源通过二极管V2输出的电流不会流向蓄电池端；而当辐射监测仪在户外使用没有外部电源时，此时P沟道MOS管Q1的栅极G和源极S之间的电压差U_GS>0，P沟道MOS管Q1导通，蓄电池电流通过P沟道MOS管Q1后对核辐射监测仪进行供电，此时由于二极管V2的单向导电特性，电流不会流向外部电源端。因此，本方案在有外部电源接入时，利用外部电源同时对蓄电池进行供电和对核辐射监测仪进行供电，而当在户外使用没有外部电源时，此时利用蓄电池直接对核辐射监测仪进行供电，使用时可以将核辐射监测仪和蓄电池进行集成，由此就可以方便核辐射监测仪在户外的使用，同时外部供电与充电一体，使用更加的智能化。

优选的，所述电源切换电路还包括续流二极管V1，所述续流二极管V1的阳极连接所述P沟道MOS管Q1的源极，所述续流二极管V1的阴极连接所述P沟道MOS管Q1的漏极。

这样，续流二极管V1用于加快P沟道MOS管Q1的导通。

优选的，所述蓄电池充电电路包括充电芯片，所述充电芯片为SUN4004-8.4芯片，所述充电芯片的电源端VCC与所述外部电源的供电输出端连接，所述充电芯片的电池电压检测输入端BAT通过电阻R7与所述蓄电池的充电输入端连接，所述充电芯片的输出驱动端DRN通过二极管V3与所述蓄电池的充电输入端连接，且所述二极管V3的阴极与所述蓄电池的充电输入端连接，所述充电芯片的接地端GND接地。

这样，当外接外部电源时，外部电源的供电输出端通过充电芯片的电源端VCC输入，然后从充电芯片的输出驱动端DRN输出对蓄电池进行充电，而调节电阻R7的大小则可以对蓄电池的充电电流进行调节。

优选的，所述充电芯片的调整管驱动端RG通过电阻R6与所述外部电源的供电输出端连接，所述充电芯片的充电电流控制端CS1通过电阻R5与所述外部电源的供电输出端连接。

这样，充电芯片的调整管驱动端RG通过电阻R6上拉到与外部电源的供电输出端连接，而充电芯片的充电电流控制端CS1通过电阻R5的大小可以调节预充电和恒定电流充电的电流大小。

优选的，所述充电芯片的充电状态指示端LEDS依次通过电阻R3和发光二极管D1与所述外部电源的供电输出端连接，且所述发光二极管D1的阳极与所述外部电源的供电输出端连接；所述充电芯片的充电结束指示端LEDT依次通过电阻R4和发光二极管D2与所述外部电源的供电输出端连接，且所述发光二极管D2的阳极与所述外部电源的供电输出端连接。

这样，充电芯片的充电状态指示端LEDS在外接外部电源进行充电过程中，该引脚被下拉到GND，此时发光二极管D1亮，而当充电结束后，该引脚呈高阻态，发光二极管D1熄灭；同理，充电芯片的充电结束指示端LEDT在充电过程中呈高阻态，发光二极管D2熄灭，当充电结束后，该引脚被下拉到GND，此时发光二极管D2亮，由此通过发光二极管D1和发光二极管D2可以实现充电状态指示和充电结束指示。

优选的，所述发光二极管D1和所述发光二极管D2采用不同颜色的LED灯。

这样，发光二极管D1和发光二极管D2采用不同颜色的LED灯，可以使得使用者更加清楚的了解到当前蓄电池是否处于充电状态。

优选的，所述蓄电池充电电路还包括去耦电容C1和去耦电容C2，所述去耦电容C1的正极与所述外部电源的供电输出端连接，所述去耦电容C1的负极接地，所述去耦电容C2的正极与所述蓄电池的充电输入端连接，所述去耦电容C2的负极接地。

这样，去耦电容可以降低耦合到电源端和蓄电池处的噪声，提高充电的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型核辐射监测仪的双供电系统中电源切换电路的电路图；

图2为本实用新型核辐射监测仪的双供电系统中蓄电池充电电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如附图1和附图2所示，一种核辐射监测仪的双供电系统，包括蓄电池和外部电源，双供电系统还包括电源切换电路和蓄电池充电电路，外部电源通过蓄电池充电电路对蓄电池充电，电源切换电路包括P沟道MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和二极管V2，P沟道MOS管Q1的源极S与蓄电池的供电输出端VBAT连接，P沟道MOS管Q1的漏极D与核辐射监测仪的电源输入端VOUT1连接，P沟道MOS管Q1的栅极G通过电阻R1与外部电源的供电输出端VBUS连接，二极管V2的阳极与外部电源的供电输出端VBUS连接，二极管V2的阴极与核辐射监测仪的电源输入端VOUT1连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与外部电源的供电输出端VBUS连接。

本实用新型的工作原理是：本方案的双供电系统在对核辐射监测仪进行供电时，当外部电源对核辐射监测仪进行供电时，一方面外部电源通过蓄电池充电电路对蓄电池进行充电，另一方面当接入外部电源时，P沟道MOS管Q1的栅极G和源极S之间的电压差U_GS<0，此时P沟道MOS管Q1截止，外部电源通过二极管V2输出电流到VOUT1并对核辐射监测仪供电，此时因为P沟道MOS管Q1截止，故外部电源通过二极管V2输出到VOUT1的电流不会流向蓄电池端；而当辐射监测仪在户外使用没有外部电源时，此时P沟道MOS管Q1的栅极G和源极S之间的电压差U_GS>0，P沟道MOS管Q1导通，蓄电池电流通过P沟道MOS管Q1后到VOUT1并对核辐射监测仪进行供电，此时由于二极管V2的单向导电特性，VOUT1电流不会流向外部电源端。因此，本方案在有外部电源接入时，利用外部电源同时对蓄电池进行供电和对核辐射监测仪进行供电，而当在户外使用没有外部电源时，此时利用蓄电池直接对核辐射监测仪进行供电，使用时可以将核辐射监测仪和蓄电池进行集成，由此就可以方便核辐射监测仪在户外的使用，同时外部供电与充电一体，使用更加的智能化。

在本实施例中，电源切换电路还包括续流二极管V1，续流二极管V1的阳极连接P沟道MOS管Q1的源极，续流二极管V1的阴极连接P沟道MOS管Q1的漏极。

这样，续流二极管V1用于加快P沟道MOS管Q1的导通。

在本实施例中，蓄电池充电电路包括充电芯片，充电芯片为SUN4004-8.4芯片（该芯片为无锡日晟微电子有限公司生产的一款成熟芯片，故其内部电路结构在本申请中不再赘述），充电芯片的电源端VCC与外部电源的供电输出端VBUS连接，充电芯片的电池电压检测输入端BAT通过电阻R7与蓄电池的充电输入端VBAT连接，充电芯片的输出驱动端DRN通过二极管V3与蓄电池的充电输入端VBAT连接，且二极管V3的阴极与蓄电池的充电输入端VBAT连接，充电芯片的接地端GND接地。

这样，当外接外部电源时，外部电源的供电输出端VBUS通过充电芯片的电源端VCC输入，然后从充电芯片的输出驱动端DRN输出对蓄电池进行充电，而调节电阻R7的大小则可以对蓄电池的充电电流进行调节。

在本实施例中，充电芯片的调整管驱动端RG通过电阻R6与外部电源的供电输出端VBUS连接，充电芯片的充电电流控制端CS1通过电阻R5与外部电源的供电输出端VBUS连接。

这样，充电芯片的调整管驱动端RG通过电阻R6上拉到与外部电源的供电输出端VBUS连接，而充电芯片的充电电流控制端CS1通过电阻R5的大小可以调节预充电和恒定电流充电的电流大小。

在本实施例中，充电芯片的充电状态指示端LEDS依次通过电阻R3和发光二极管D1与外部电源的供电输出端VBUS连接，且发光二极管D1的阳极与外部电源的供电输出端VBUS连接；充电芯片的充电结束指示端LEDT依次通过电阻R4和发光二极管D2与外部电源的供电输出端VBUS连接，且发光二极管D2的阳极与外部电源的供电输出端VBUS连接。

这样，充电芯片的充电状态指示端LEDS在外接外部电源进行充电过程中，该引脚被下拉到GND，此时发光二极管D1亮，而当充电结束后，该引脚呈高阻态，发光二极管D1熄灭；同理，充电芯片的充电结束指示端LEDT在充电过程中呈高阻态，发光二极管D2熄灭，当充电结束后，该引脚被下拉到GND，此时发光二极管D2亮，由此通过发光二极管D1和发光二极管D2可以实现充电状态指示和充电结束指示。

在本实施例中，发光二极管D1和发光二极管D2采用不同颜色的LED灯。

这样，发光二极管D1和发光二极管D2采用不同颜色的LED灯，可以使得使用者更加清楚的了解到当前蓄电池是否处于充电状态。

在本实施例中，蓄电池充电电路还包括去耦电容C1和去耦电容C2，去耦电容C1的正极与外部电源的供电输出端VBUS连接，去耦电容C1的负极接地，去耦电容C2的正极与蓄电池的充电输入端VBAT连接，去耦电容C2的负极接地。

这样，去耦电容可以降低耦合到电源端和蓄电池处的噪声，提高充电的稳定性。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种核辐射监测仪的双供电系统，包括蓄电池和外部电源，其特征在于，所述双供电系统还包括电源切换电路和蓄电池充电电路，所述外部电源通过所述蓄电池充电电路对所述蓄电池充电，所述电源切换电路包括P沟道MOS管Q1、电阻R1、电阻R2和二极管V2，所述P沟道MOS管Q1的源极与所述蓄电池的供电输出端连接，所述P沟道MOS管Q1的漏极与核辐射监测仪的电源输入端连接，所述P沟道MOS管Q1的栅极通过所述电阻R1与所述外部电源的供电输出端连接，所述二极管V2的阳极与所述外部电源的供电输出端连接，所述二极管V2的阴极与核辐射监测仪的电源输入端连接，所述电阻R2的一端接地，所述电阻R2的另一端与所述外部电源的供电输出端连接。

2.根据权利要求1所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述电源切换电路还包括续流二极管V1，所述续流二极管V1的阳极连接所述P沟道MOS管Q1的源极，所述续流二极管V1的阴极连接所述P沟道MOS管Q1的漏极。

3.根据权利要求1所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述蓄电池充电电路包括充电芯片，所述充电芯片为SUN4004-8.4芯片，所述充电芯片的电源端VCC与所述外部电源的供电输出端连接，所述充电芯片的电池电压检测输入端BAT通过电阻R7与所述蓄电池的充电输入端连接，所述充电芯片的输出驱动端DRN通过二极管V3与所述蓄电池的充电输入端连接，且所述二极管V3的阴极与所述蓄电池的充电输入端连接，所述充电芯片的接地端GND接地。

4.根据权利要求3所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述充电芯片的调整管驱动端RG通过电阻R6与所述外部电源的供电输出端连接，所述充电芯片的充电电流控制端CS1通过电阻R5与所述外部电源的供电输出端连接。

5.根据权利要求3所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述充电芯片的充电状态指示端LEDS依次通过电阻R3和发光二极管D1与所述外部电源的供电输出端连接，且所述发光二极管D1的阳极与所述外部电源的供电输出端连接；所述充电芯片的充电结束指示端LEDT依次通过电阻R4和发光二极管D2与所述外部电源的供电输出端连接，且所述发光二极管D2的阳极与所述外部电源的供电输出端连接。

6.根据权利要求5所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述发光二极管D1和所述发光二极管D2采用不同颜色的LED灯。

7.根据权利要求3所述的核辐射监测仪的双供电系统，其特征在于，所述蓄电池充电电路还包括去耦电容C1和去耦电容C2，所述去耦电容C1的正极与所述外部电源的供电输出端连接，所述去耦电容C1的负极接地，所述去耦电容C2的正极与所述蓄电池的充电输入端连接，所述去耦电容C2的负极接地。

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