[发明专利]基于PXI模块的高压驱动装置

说明书

本发明公开了基于PXI模块的高压驱动装置，包括：PXI模块，所述PXI模块的+12V直流标准电源接口与待供电电路或器件的VCC端口连接；所述PXI模块的‑12V直流标准电源接口与待供电电路或器件的GND端口连接；所述PXI模块的控制信号接口通过电隔离器件与待供电电路或器件的控制信号端口连接。利用模块的电压等级，通过电气隔离、构造悬浮参考的方法实现高电压器件的高效、低功耗、高集成度的驱动。

技术领域

本发明涉及基于PXI模块的高压驱动装置。

背景技术

PXI(PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)、CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect，外围组件互联)模块中供电电源分别符合PXI和CPCI电气标准，电源电压等级分别为+3.3V、+5V、+12V、-12V。在使用电源电压等级高于+12V的器件时(如部分步进衰减器的供电电压为+24V)，需要采用升压电源芯片，设计相应的升压电路。升压电路效率低、体积大，不利于模块的小体积、低功耗、高集成度的应用。

PXI、CPCI标准中，机箱背板只提供+3.3V、+5V、+12V、-12V等供电电平。而在实际使用过程中，PXI、CPCI模块中需要使用高于+12V的电源向相应的电路或器件供电(比如步进衰减器、YIG调谐滤波器、继电器等)。目前构造高于+12Vdc电源的解决方案为采用+12V或+5V标准电源，通过由电源开关控制芯片、功率电感、大容量电容等构成的升压Boost电路产生所需电平的电源如图1所示。典型的升压Boost电路如图2所示。

现有技术方案的核心是升压Boost电路，缺点包括以下3个方面：

(1)该电路使用了较多的器件，而且体积很大(升压控制芯片、功率电感、二极管、大容量滤波电容)，占用了较大的PCB面积；

(2)升压电路的效率较低，一般在80％左右(与升压倍数有关)，发热严重；不仅提高了整个模块的功耗，还需要在设计过程中考虑散热；

(3)升压控制芯片为开关器件，工作频率为几百kHz，不恰当的输入、输出滤波会造成对输入电源、输出电源的污染，提高了设计难度。

现有技术需要解决的技术问题是，如何在PXI模块中构造高于+12V的直流电源。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于PXI模块的高压驱动装置，其合理利用模块的电压等级，通过电气隔离、构造悬浮参考的方法实现高电压器件的高效、低功耗、高集成度的驱动。

作为本发明的第一方面，提供了基于PXI模块的高压驱动装置；

基于PXI模块的高压驱动装置，包括：PXI模块，

所述PXI模块的+12V直流标准电源接口与待供电电路或器件的VCC端口连接；

所述PXI模块的-12V直流标准电源接口与待供电电路或器件的GND端口连接；

所述PXI模块的控制信号接口通过电隔离器件与待供电电路或器件的控制信号端口连接。

作为本发明的进一步改进，所述电隔离器件，包括：光耦合器或电磁耦合器；

作为本发明的进一步改进，所述PXI模块可以替换为CPCI模块。

作为本发明的进一步改进，所述+12V直流标准电源接口可以替换为+5V直流标准电源接口或+3.3V直流标准电源接口。

作为本发明的进一步改进，所述PXI模块的+12V直流标准电源接口与待供电电路或器件的VCC端口连接；替换为：

所述PXI模块的+12V直流标准电源接口通过降压电路与待供电电路或器件的VCC端口连接；或者，