[实用新型]用于微弱传感器信号调理的低噪声电源电路有效

专利信息
申请号: 202020975218.X 申请日: 2020-06-02
公开(公告)号: CN211127296U 公开(公告)日: 2020-07-28
发明(设计)人: 刘伟;许鸣;谢健 申请(专利权)人: 南京感深科技有限公司
主分类号: H02J9/06 分类号: H02J9/06;H02M1/14;H02J7/00;H02M3/04
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 顾晨
地址: 210000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 用于 微弱 传感器 信号 调理 噪声 电源 电路
【说明书】:

本实用新型公开了用于微弱传感器信号调理的低噪声电源电路,包括充电电路、放电电路、稳压电路和滤波电路,充电电路提供高低两个电频输入模块和充电保护模块,放电电路通过MOS管和放电保护模块实现对电池供电的切换,从而达到保护电池的效果,该电路还设有若干特定电平的稳压模块和高精度电源模块及其对应的滤波电路,整个电路可有效滤除电源纹波,减少传感器因电源噪声引起的精度丢失,适用于高精度传感器采集微弱信号提供参考电压。

技术领域

本实用新型涉及电源电路设计技术领域,具体涉及一种用于微弱传感器信号调理的低噪声电源电路。

背景技术

随着传感技术的发展,传感器的精度不断提高,使得对微弱信号的检测成为可能。为了便于处理,几乎所有的传感器信号最终都需要转化为电信号输出。由于电源自身通常存在噪声,因此不可避免地会影响传感器的输出信号。如果电源噪声过大,传感器的精度必然会受到损失。此外,由于一些传感器需要不间断工作,即使在电源进行切换时也需要保持工作状态。然而,电源切换时带来的瞬时噪声,也会对其精度造成影响,使传感器无法稳定地采集数据。这些噪声会干扰传感器工作,特别是对微弱信号进行检测时,由于噪声过大,需要检测的信号甚至会淹没在噪声中。因此,有必要为微弱传感器信号的调理采取一种低噪声电源电路。

发明内容

发明目的:本实用新型的目的是提供一种用于微弱传感器信号调理、能够有效降低电源纹波噪声、减少传感器因电源噪声引起的精度丢失、同时能显著抑制电源切换造成瞬时噪声的电源电路。

技术方案:为了实现上述发明目的,本实用新型的用于微弱传感器信号调理的低噪声电源电路,包括充电电路、放电电路、稳压电路和滤波电路;

所述充电电路包括一个高电平输入电源模块、一个低电平输入电源模块、充电保护模块和升压模块,所述高电平输入电源模块分别连接充电保护模块的VBAT引脚和放电电路,所述低平输入电源模块经升压模块分别连接充电保护模块的VDD引脚和放电电路;

所述放电电路包括放电保护模块、电池和一个MOS管;所述电池和充电电路的输出端同时连接MOS管的栅极,MOS管的S极连接放电保护模块用于控制电池供电的通断;

所述稳压电路包括若干特定电平的稳压模块和高精度电源模块,每个特定电平的稳压模块输出端设有对应的滤波电路。

微弱信号具有信号值低,对传感器要求高,不易测量的特征。而高精度传感器由于自身精度过高,因此对供电电压电源纹波及参考电压精度要求很高。如供电电压电源纹波较大以及精度不够的参考电压将带来大量精度损失。本实用新型所述的高电平输入电源模块和低电平输入电源模块不限于固定数值的电源模块,作为其中一种实施方式,高电平输入电源模块为9V充电电源,低电平输入电源模块为5V充电电源,分别对应5V和3.3V的输出。

所述高电平输入电源模块和低电平输入电源模块的输出端设有防倒灌二极管,用于防止多电源同时接入时,因压差产生的倒灌,对电源造成损伤。

所述升压模块包含MP1524芯片以及连接MP1524芯片SW引脚的升压电感,MP1524芯片为直流升压芯片,频率响应范围为700kHz至1.3MHz。具有内阻小,操作电压低,输出电压噪声低及所包含纹波易于通过滤波滤除等优点。所述升压电感经防倒灌二极管连接至充电保护模块的VDD引脚连接,进而为电池提供9V电压充电。

所述MP1524芯片的SW引脚输出端连接反馈电阻R11并回到FB引脚。用于抑制升压造成的纹波噪声。

所述充电保护模块为MCP73213芯片,该芯片具有自动停止充电的功能,能够检测充电电流大小,当充电电流小于设定阈值时,表明此时电池已经充满,芯片将自动停止充电操作,阻止外部电源继续为电池充电。

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