[實(shí)用新型]一種浮標(biāo)低功耗電源管理電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320498901.9
• 申請(qǐng)日: 2013-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN203434675U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃清龍;熊育信;洪常委;丁立超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及海洋儀器部件領(lǐng)域，尤其是一種浮標(biāo)低功耗電源管理電路。

背景技術(shù)

漂流浮標(biāo)能夠長(zhǎng)期、隱蔽地在海上工作，它用于搜集水中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和各種海況下的環(huán)境噪聲信息，并將處理后的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星發(fā)至地面接收站，具有重要的利用價(jià)值。

漂流浮標(biāo)的電源通過電池供給，受浮標(biāo)體積、配重以及成本等多方面因素的影響，電池的容量有限，如果沒有一個(gè)合理的電源管理機(jī)制，就會(huì)造成系統(tǒng)功耗過大，達(dá)不到設(shè)計(jì)的壽命要求，因此在浮標(biāo)設(shè)計(jì)中對(duì)系統(tǒng)的低功耗提出了苛刻的要求。

在目前浮標(biāo)等海洋儀器的低功耗設(shè)計(jì)中，普遍采用的是低功耗MCU和各種電源管理手段，這些手段對(duì)于浮標(biāo)的低功耗設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義，然而由于海洋儀器工作目的不同，這些方法不具有普遍實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種降低浮標(biāo)的功耗、增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性的浮標(biāo)低功耗電源管理電路。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：這種浮標(biāo)低功耗電源管理電路，主要包括上電值班電路、MCU電源管理電路和RTC周期喚醒電路，上電值班電路與MCU電源管理電路和RTC周期喚醒電路之間電連接，MCU電源管理電路與RTC周期喚醒電路之間信號(hào)連接。所述RTC周期喚醒電路由低功耗MCU單片機(jī)和RTC芯片組成，RTC芯片的定時(shí)中斷輸出引腳與低功耗MCU單片機(jī)的外部中斷輸入引腳連接。

所述上電值班電路由一個(gè)PMOS管、一個(gè)電阻、一個(gè)硅二極管、一個(gè)鍺二極管以及兩個(gè)入水電極組成，兩個(gè)入水電極為上電開關(guān)，海水為導(dǎo)電介質(zhì)，上電值班電路上設(shè)有用于供電的鋰電池。

所述MCU電源管理電路由低功耗MCU單片機(jī)、電源芯片組和PMOS管組組成，低功耗MCU單片機(jī)連通電源芯片組和PMOS管組，電池組連接PMOS管組。

本實(shí)用新型有益的效果是：本實(shí)用新型采用上電值班電路，僅在浮標(biāo)入水時(shí)才上電工作，在待機(jī)時(shí)系統(tǒng)功耗幾近為0mA；采用MCU電源管理電路，通過分時(shí)配電、定時(shí)機(jī)制、北斗通信平臺(tái)電源優(yōu)化等手段，使得電源得到了有效的利用；采用RTC周期喚醒電路，利用RTC對(duì)MCU進(jìn)行中斷喚醒，使得系統(tǒng)休眠時(shí)的電流不超過1mA，通過低功耗電源管理，大大提高了浮標(biāo)電池的利用效率，對(duì)提高浮標(biāo)壽命、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型電路框圖；

圖2是上電值班電路圖；

圖3是MCU電源管理電路框圖；

圖4是RTC周期喚醒電路框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖所示，這種浮標(biāo)低功耗電源管理電路，主要包括上電值班電路、MCU電源管理電路和RTC周期喚醒電路，上電值班電路與MCU電源管理電路和RTC周期喚醒電路之間電連接，MCU電源管理電路與RTC周期喚醒電路之間信號(hào)連接。

上電值班電路為整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)控制開關(guān)。由圖2可見，上電值班電路由一個(gè)PMOS管、一個(gè)電阻、一個(gè)硅二極管、一個(gè)鍺二極管以及兩個(gè)入水電極組成，兩個(gè)入水電極為上電開關(guān)，海水為導(dǎo)電介質(zhì)，上電值班電路上設(shè)有用于供電的一節(jié)3.6V鋰電池。上電值班電路由一節(jié)3.6V的鋰電池供電，浮標(biāo)在入水前整個(gè)系統(tǒng)處于待機(jī)工作狀態(tài)，基本上屬于零功耗，在浮標(biāo)入水后，上電值班電路才工作，并給MCU主控電路上電，由其控制其它分系統(tǒng)上電。

根據(jù)電路分析可知，浮標(biāo)投放前，入水電極之間無(wú)導(dǎo)通介質(zhì)，故PMOS管處于斷開狀態(tài)，此時(shí)僅有微小的漏電流流過（不超過1μA），整個(gè)系統(tǒng)未工作，從而使得浮標(biāo)可以長(zhǎng)期存放。浮標(biāo)投放入水后，由于海水的導(dǎo)電作用，PMOS管導(dǎo)通，鋰電池開始為MCU電源管理電路供電,隨后由MCU電源管理電路啟動(dòng)系統(tǒng)開始工作。在系統(tǒng)工作期間，MCU電源管理電路控制生成3.3V系統(tǒng)主電源，MCU由3.6V鋰電池和3.3V系統(tǒng)主電源組成的雙電源進(jìn)行供電，之間分別由一個(gè)壓降為0.7V的硅二極管和一個(gè)壓降為0.3V的鍺二極管進(jìn)行隔離，防止電源反充，此時(shí)MCU電源管理電路的電源由3.3V系統(tǒng)主電源提供。在系統(tǒng)休眠期間，MCU電源管理電路的電源由3.6V鋰電池提供。