[发明专利]鱼探仪发射机信号源的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及助渔设备领域，特别涉及一种鱼探仪发射机信号源的驱动电路。

背景技术

鱼探仪是一种能够对水下鱼群进行探测与定位的助渔设备，其工作原理和主动声呐相同，利用超声波换能器向水下发射超声波信号并接收各方向的回波信号以实现对鱼群搜索、跟踪、识别、定位和测距。由于回波信号是来自于发射信号经障碍物反射而形成，因此发射机信号源及其驱动电路的设计就显得尤为重要。

现有的鱼探仪多采用经放大的方波信号源直接驱动换能器在水下发射信号进行探测，然而，方波由于谐波成份较多，在短距离发射尚可，随着探测距离和发射功率的增大，其弊端就越发突出：1、方波的高次谐波通过换能器在水下发射会对水下形成噪声污染，发射功率越大，噪声能量越大，干扰其自身及其它船只的水下设备正常工作；2、谐波随着发射功率的增大导致了可观的能量浪费，造成仪器功耗过大，散热性差，使用寿命缩短等问题。

正弦波作为信号源无疑是最佳的选择。现有设计方法一般有：1、模拟正弦波小信号源+A、B类(甲、乙类)线性功放。由一片微控制器或DDS(直接数字式频率合成器)生成模拟正弦波小信号源，后接线性功放放大输出。此方法的源输出线性度良好，但具有负载特性差、动态响应慢、大功率线性功放造价高、效率低＜50％、体积庞大和不易于系统集成的缺点；2、数字调制正弦波+D类(丁类)数字功放。将数字调制正弦波信号源接入到D类数字功放放大，经过滤波器滤波后即可还原输出放大的模拟正弦波。此方法适用于各种调制方式的数字正弦波信号源，如PWM调制正弦波，Delta-Sigma调制正弦波等，D类数字功放可采用全桥或半桥工作方式，考虑到空间限制，可选用半桥功放。然而，半桥功放需要正负双电源供电以输出正负交替的放大的周期正弦波信号源，另外，关于上下两MOS管的开启和关闭时间，如若操作不当，极易发生上下两MOS管同时导通的现象，即所谓的撞管、炸管，造成电路工作不稳定。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种鱼探仪发射机信号源的驱动电路。

本发明的目的是这样实现的：

一种鱼探仪发射机信号源的驱动电路，设置于所述信号源的输出端与负载之间，包括MOS管驱动子电路、D类半桥功放子电路和LC串联谐振子电路；

所述MOS管驱动子电路包括集成芯片、第一死区控制电路单元、第二死区控制电路单元和自举电路单元，所述集成芯片的两个输入端分别接两路互为反相的调制正弦波信号源输出端，所述第一死区控制电路单元的一端和所述第二死区控制电路单元的一端分别接集成芯片的高端输出端和低端输出端，所述自举电路单元分别接集成芯片的高端浮置电源电压端和高端浮置电源偏移电压端；

所述D类半桥功放子电路的两个输入端分别接第一死区控制电路单元的另一端和第二死区控制电路单元的另一端；

所述LC串联谐振子电路的输入端接所述D类半桥功放子电路的输出端，所述LC串联谐振子电路的输出端为所述鱼探仪发射机信号源的驱动电路的输出端，用于连接负载。

优选地，所述集成芯片的型号为IR2110驱动芯片。

优选地，所述第一死区控制电路单元包括并联的第一二极管和第一电阻，所述第一二极管和第一电阻并联的一端接集成芯片的高端输出端；所述第二死区控制电路单元包括并联的第二二极管和第二电阻，所述第二二极管和第二电阻并联的一端接集成芯片的低端输出端。

优选地，所述第一二极管和所述第二二极管均采用内部集成有两个快速二极管的BAS28。

优选地，所述自举电路单元包括第三二极管、第三电阻和第二电容，所述第三二极管的正极接12V电源，所述第三二极管的负极经第三电阻后接第二电容，所述第二电容的两端分别接集成芯片的高端浮置电源电压端和高端浮置电源偏移电压端。

优选地，所述D类半桥功放子电路包括第一MOS管、第二MOS管、第四二极管、第四电阻和第五电阻；所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极分别接第一死区控制电路单元的另一端和第二死区控制电路单元的另一端，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极均接集成芯片的高端浮置电源偏移电压端，所述第一MOS管的漏极和源极分别接第四电阻的两端，所述第一MOS管的漏极还接第四二极管的负极，所述第四二极管的正极接110V电源，所述第二MOS管的漏极和源极分别接第五电阻的两端，所述第二MOS管的源极还接地。