[實用新型]一種大面陣制冷紅外探測器讀出驅動及處理電路

有效

• 申請號: 202222807306.0
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN218381311U
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 馮帆;劉堯振;祝福;蔡聞超
• 申請（專利權）人: 北京新鋒睿視光電技術有限公司
• 主分類號: G01J5/24
• 分類號: G01J5/24;H05K1/11;H05K1/02
• 代理公司: 北京深川專利代理事務所(普通合伙) 16058
• 代理人: 孫小玉

本實用新型公開了一種大面陣制冷紅外探測器讀出驅動及處理電路，包括制冷探測器、半環驅動和自適應通道選通設計，所述半環驅動連接設于制冷探測器上，所述自適應通道選通設計連接設于半環驅動上，所述半環驅動包括引線環PCB、軟排線接插件、高速信號管腳、供電電壓管腳和環繞地銅，所述軟排線接插件設于引線環PCB上，所述高速信號管腳設于引線環PCB上且與軟排線接插件連接，所述供電電壓管腳設于引線環PCB上且與軟排線接插件連接，所述環繞地銅設于PCB上且位于高速信號管腳兩側。本實用新型涉及紅外探測器地處驅動處理電路設計領域，具體是指一種大面陣制冷紅外探測器讀出驅動及處理電路。

技術領域

本實用新型涉及紅外探測器地處驅動處理電路設計領域，具體是指一種大面陣制冷紅外探測器讀出驅動及處理電路。

背景技術

制冷型紅外探測器相較非制冷紅外探測器，因其紅外焦平面組件封裝在保持低溫制冷的杜瓦瓶內，表面熱量得到很好的控制，使其能夠長時間執行對場景精確觀察而不出現因紅外焦平面發生溫漂導致觀測不準的現象。這種優點使得制冷型紅外探測器在長時間外野工作中具有更高的使用優先級，但也正是由于這種制冷的封裝結構，使得器件造價昂貴。制冷型紅外探測器整體封裝體積較大，其內部封裝有斯特林制冷機和杜瓦真空環境低溫腔體，其輸出的數字信號和模擬信號均以多個針腳的形式向外部輸出，因此需要一種稱為引線環的近貼電路設計用以承載輸出信號，但是由于制冷型紅外探測器的模擬信號電流驅動能力較弱，極易受到信號干擾，因此目前可見公布的絕大部分制冷型紅外探測器驅動設計中，引線環與主處理電路板之間均設計成剛性PCB和柔性PCB一體化的結構，盡可能減少使用接插件帶來的多次插拔后可靠性下降及信號干擾問題。圖1中1代表斯特林制冷機，2代表主處理板，3代表擋片，4代表引線環剛性PCB，5代表杜瓦低溫真空腔體，6代表制冷機驅動板，7代表引線環柔性PCB。

但是這樣的設計存在幾個缺陷：1.未考慮整機的易更換性，若引線環損壞則連帶主板也要一起更換，無法單獨更換；2.剛柔性PCB結合的制作工藝大大提高了生產成本和設計難度，柔性PCB的尺寸需要嚴格控制，過長會導致彎折應力過大，長期使用中存在損壞的隱患，過短則無法正常安裝，導致設計失敗。3.隨著制冷型紅外探測器的應用意義日益提升，目前更多的廠商推出了大面陣的制冷型紅外探測器，這些探測器即使面陣相同，輸出引腳數量和定義也并不完全相同，無法做到一款引線環適配所有探測器，因此采用剛柔一體化的設計均為唯一訂制，若要搭配不同品牌的制冷型紅外探測器則需要引線環和主處理板一起制作，成本隨之提高，生產效率下降。4.目前的大面陣制冷型紅外探測器通常含有8個模擬輸出通道，可由用戶控制使用4個通道輸出和8個通道輸出兩種模式，而目前的技術中未見可自由切換輸出通道模式的設計，設計靈活性不高。

目前同類技術的典型代表可參考《一種紅外探測器的驅動電路結構》(授權號：CN201821411412.4)，其中公開了一種剛柔性PCB結合的引線環設計，其主要缺陷和不足如上節中描述。該技術針對上述缺陷已經完成了一定的細微改良，即，其將引線環的柔性PCB從主處理板中獨立出來，以接插小板的形式連接到主處理板上，如圖2。這在一定程度上緩解了柔性PCB因長度需要嚴格度量以免引起應力過大的問題，但是圖示中該種接插小板由于體積很小針腳很秘，導致連接可靠性下降，實為一種妥協之舉。

綜上所述，本實用新型提出實用新型了一種剛柔分離的引線環設計讀出驅動方式，具有高可靠性和信號抗干擾性，同時實現了一種可靈活切換輸出模式的信號處理方式，不僅可以在最節省成本的前提下實現不同品牌制冷型紅外探測器的快速匹配，同時可以自動根據輸出模式切換適配，方便易用。

實用新型內容

針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本實用新型提供一種大面陣制冷紅外探測器讀出驅動及處理電路。