[发明专利]便携式光电仪器用通电和充放电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流或交流功率输入变换为直流功率输出的电力变换装置，具体地说是一种便携式光电仪器用通电和充放电设备。

背景技术

便携式光电仪器主要包括微光夜视仪、激光测距机和红外热像仪等，是用于执行观察、测量、瞄准等功能的光电仪器。这类光电仪器所配用的电池一般为镍镉、镍氢、锂电池等。当电池电量耗尽时，需利用充电机对电池进行充电；在电池损坏的情况下，要利用外接的稳压电源，为便携式光电仪器提供工作所需的额定电压。

为了保证便携式光电仪器的正常使用，就需要配备不同型号的充电机和稳压电源，而各型充电设备和稳压电源的功能单一，互用性差，重复设置又造成购置及维护成本高、维护保障负担重以及管理和使用不便等问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种便携式光电仪器用通电和充放电设备，以解决使用便携式光电仪器存在的充电设备和稳压电源配置多、负担重、成本高和使用维护不便的问题。

本发明是这样实现的：一种便携式光电仪器用通电和充放电设备，包括有：

DC/AC逆变电路，与第一整流滤波电路相接，用于将车载直流电源转换成设备所需的交流输入电源；

第一整流滤波电路，分别与所述DC/AC变换电路和无源PFC电路相接，用于对外部输入的或逆变得到的交流电源进行一次整流滤波；

无源PFC电路，分别与所述第一整流滤波电路和DC/DC变换电路相接，用于对整流滤波后的直流电进行功率因数校正，使成高压直流电；

DC/DC变换电路，分别与所述无源PFC电路、PWM脉宽调制电路和单片机控制电路相接，用于将所接收的高压直流电转换成低压直流电；

PWM脉宽调制电路，分别与所述DC/DC变换电路、第二整流滤波电路和单片机控制电路相接，用于将所接收的低压直流电调制成高频交流电；

第二整流滤波电路，分别与所述PWM脉宽调制电路和通电电路相接，用于对输入的高频交流电进行二次高频整流滤波，使成电压可变的平滑直流电；

通电电路，与第二整流滤波电路相接，用于连接光电仪器，对其进行通电操作；

单片机控制电路，分别与所述DC/DC变换电路、所述PWM脉宽调制电路、放电电路和操作显示电路相接，用于进行通电、放电或充电工作状态的选定，并根据不同的光电仪器，调整通电或充电所需直流输出电压的高低；

操作显示电路，与所述单片机控制电路相接，用于人机对话，确定设备工作状态；以及

放电电路，与所述单片机控制电路相接，用于对光电仪器上的电池进行放电操作。

在上述结构的基础上，本发明还包括有保护电路，与所述单片机控制电路相接，用于对单片机控制电路进行过流、过压或欠压保护。

本发明采用高频开关电源作为主电路，以单片机控制电路作为控制单元；主电路由AC220V交流电直接经第一整流滤波电路进行一次整流滤波，再经无源PFC电路的功率因数校正后，得到高压直流电；经DC/DC变换电路转化成低压直流电后，再经PWM脉宽调制电路进行脉宽调制而成高频交流；最后经第二整流滤波电路的二次高频整流滤波后，得到平滑电压可变的直流电，实现输出电压从低电压到高电压的无级调节，从而满足了不同种类及不同型号的光电仪器所需不同电压等级的充电和通电工作的使用需要。

单片机控制电路是由ATMEGA16单片机、运算放大器、A/D和D/A转换电路等组成，主要对输出电压、电流进行采集，实施A/D和D/A转换，对电池的充放电状况进行监控，依据内部数据进行管理和控制。首先，将取样的电压电流信号经A/D转换电路转换成数字信号，经单片机运算处理后，通过D/A转换电路转换成模拟信号，由运算放大器给出控制信号进行比较后，再送至PWM脉宽调制电路，改变脉宽的占空比，完成充电、放电和稳压过程的控制，同时输出运行状态信息到操作显示电路，实时显示本设备的工作情况。

本发明通过设置DC/AC逆变电路，可实现DC24V向 AC220V的转换，以作为本设备的工作电源，满足设备在无AC220V情况下的野外环境中使用。

本发明电池充放电操作所用的电池夹持装置是在一端密封的筒状金属壳体的开口端螺纹连接有端盖，在所述壳体的密封端内设置有作为电池负极接触端的弹性体，在所述端盖的内端面中心部设置有与端盖绝缘的接触电极，所述电缆线穿过所述端盖，分别与所述端盖和所述接触电极电连接。