编队灯温漂补偿电路、编队灯控制电路及编队灯控制装置

摘要

本发明公开了一种编队灯温漂补偿电路，包括：三端稳压器的第三引脚连接输入电压，三端稳压器的第二引脚和第一引脚之间串联有固定电阻；第一引脚还连接有用于调节编队灯在正常输出模式下不同档位电阻的可调电阻。通过第一固定电阻与热敏电阻串联，热敏电阻可与环境温度变化时产生变化的阻值互补，进一步保证编队灯在每一档输出时，其电阻保持稳定，从而稳定输出电压。解决了在环境温度变化时输出电压不稳定的技术问题，并且确保在环境温度变化时输出实时满足精度要求的电压，提高了编队灯的档位控制精度。本发明还提供一种编队灯控制装置。本发明还提供一种编队灯控制电路及控制装置。

说明书

技术领域

本发明涉及直升机附件领域，特别地，涉及一种直升机编队灯温漂补偿电路，特别的涉及一种包括上述温漂补偿电路的编队灯控制电路及编队灯控制装置。

背景技术

某型直升机照明系统编队灯的控制是通过控制盒中编队灯控制装置实现的，编队灯控制装置具有“正常”接通、“断开”和“红外”接通三种工作模式转换功能，“红外”模式下直接给编队灯供电，“正常”模式下控制编队灯实现5档亮度调节功能，即实现相邻两档间亮的一档为暗的一档亮度的1.5～2倍。“正常”模式下编队灯5档亮度调节是通过调压输出实现的，由于电压的微小变化对编队灯亮度影响较大，故对输出调档电压精度要求较高。以往的编队灯控制装置可以实现5档电压输出，但在环境温度-40℃～70℃范围内输出温漂电压较大，即在高温环境下输出电压偏高，低温环境下输出电压偏低，致使全温度范围内输出5档电压精度较低(±1V)，达不到编队灯控制装置技术性能要求(±0.2V)。

发明内容

本发明提供了一种直升机编队灯温漂补偿电路、编队灯控制电路及控制装置，以解决现有的控制装置在环境温度变化时输出电压精度低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种编队灯温漂补偿电路，包括：三端稳压器、固定电阻及用于调节编队灯在正常输出模式下不同档位电阻的可调电阻；三端稳压器的第三引脚连接输入电压，三端稳压器的第二引脚输出电压至编队灯，三端稳压器的第二引脚和第一引脚之间串联有固定电阻，三端稳压器的第一引脚还连接有可调电阻，可调电阻的另一端接地；固定电阻包括：第一固定电阻及与第一固定电阻串联的热敏电阻，热敏电阻用于补偿第一固定电阻及可调电阻在环境温度变化时产生变化的阻值，以稳定编队灯在正常输出模式下不同档位的输出电压。

进一步地，补偿电路的输出电压计算公式为：热敏电阻用于根据第一固定电阻和可调电阻在环境温度变化时的阻值来确定补偿阻值，使的比值保持稳定，确保V_out保持稳定。

进一步地，可调电阻包括：大阻值电阻及与大阻值电阻串联的小阻值电阻；大阻值电阻用于输出不同档位对应的固定电压实现电压的粗调；小阻值电阻用于输出不同档位对应的可调电压实现电压的精调。

进一步地，可调电阻为5组，用于满足编队灯在正常输出模式下五个档位的电阻调节；三端稳压器的第一引脚还连接有用于选择不同档位可调电阻的第一开关。

进一步地，小阻值电阻的范围为(100Ω～150Ω)；大阻值电阻的范围为(1.4KΩ～2.4KΩ)；热敏电阻的电阻值范围为(5Ω～7Ω)。

根据本发明的另一方面，还提供了一种编队灯控制电路，其包括上述的编队灯温漂补偿电路。

进一步地，控制电路包括：二极管、DC/DC变换器及用于选择编队灯模式的第二开关；

控制电路输入端的第一引脚与二极管的正极连接，二极管的负极与DC/DC变换器的输入端引脚连接；控制电路输入端的第二引脚与DC/DC变换器的输入端接地引脚连接；

DC/DC变换器的输出端引脚与三端稳压器的第三引脚连接；DC/DC变换器的输出端引脚还连接有用于选择编队灯模式的第二开关，编队灯模式包括红外模式、断开模式及正常输出模式。

进一步地，控制电路电路输出端的第三、第四及第五引脚均与第二开关的第三引脚连接；控制电路电路输出端的第六、第七及第八引脚均与第二开关的第四引脚连接；三端稳压器的第三引脚与第二开关的第二引脚连接，三端稳压器的第二引脚与第二开关的第五引脚连接，控制电路输出端的第九、第十及第十一引脚均与DC/DC变换器的输出端接地引脚连接；

第二开关的第三引脚与第二引脚连接时，编队灯处于红外模式；第二开关的第四引脚与第五引脚连接时，编队灯处于正常输出模式；第二开关的第三引脚与第二引脚断开且第二开关的第四引脚与第五引脚断开时，编队灯处于断开模式。

进一步地，控制电路的输入端和输出端均连接有滤波组件，用于有效滤除补偿电路的杂波信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种编队灯控制电路，其包括上述的编队灯控制电路。

本发明具有以下有益效果：

本发明的编队灯温漂补偿电路，包括：三端稳压器、固定电阻及可调电阻；三端稳压器的第三引脚连接输入电压，三端稳压器的第二引脚和第一引脚之间串联有固定电阻；第一引脚还连接有用于调节编队灯在正常输出模式下不同档位电阻的可调电阻，固定电阻包括：第一固定电阻及与其串联的热敏电阻。通过固定电阻与热敏电阻串联，热敏电阻可与环境温度变化时产生变化的阻值互补，进一步保证编队灯在每一档输出时，其电阻保持稳定，从而稳定输出电压。解决了在环境温度变化时输出电压不稳定的技术问题，并且确保在环境温度变化时输出实时满足精度要求的电压，提高了编队灯的档位控制精度。

本发明的编队灯控制电路，包括温漂补偿电路，在编队灯环境温度变化时，利用热敏电阻补偿了控制装置在环境温度变化时输出的温漂电压，保证编队灯在每一档输出时的电压稳定，解决了编队灯电路在环境温度变化时输出稳定电压的技术问题，并且确保在环境温度变化时实时输出满足精度要求的电压，进而实现编队灯在正常输出模式下不同档位亮度的准确控制。

本发明的编队灯控制装置，该控制装置包括上述温漂补偿电路。本发明的编队灯控制装置在环境温度变化时，利用热敏电阻补偿了控制装置在环境温度变化时输出的温漂电压，保证编队灯在每一档输出时的电压稳定，解决了编队灯电路在环境温度变化时输出稳定电压的技术问题，并且确保在环境温度变化时实时输出满足精度要求的电压，进而实现编队灯在正常输出模式下不同档位亮度的准确控制。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的编队灯温漂补偿电路的模块示意图；

图2是本发明优选实施例的编队灯温漂补偿电路的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的编队灯控制电路示意图。

附图标号说明：

10、三端稳压器；20、固定电阻；21、第一固定电阻；22、热敏电阻；30、可调电阻。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种编队灯温漂补偿电路，由背景技术中可知，正常模式下编队灯有5档亮度调节，通过调节编队灯的输出电压从而实现5档的输出。而微小的电压的变化对亮度影响很大，所以对编队灯输出调档电压的精度要求较高。并且因为电阻在不同环境温度下变化较大，造成在环境温度范围内温漂电压存在，从而造成输出电压精度较低，影响编队灯的正常工作。

本发明的温漂补偿电路包括：三端稳压器10、固定电阻20及用于调节编队灯在正常输出模式下不同档位电阻的可调电阻30；三端稳压器10的第三引脚连接输入电压，三端稳压器 10的第二引脚用于输出电压至编队灯，三端稳压器10的第二引脚和第一引脚之间串联有固定电阻20，第一引脚还连接有用于调节不同档位电阻的可调电阻30，可调电阻30的另一端接地。固定电阻20包括：第一固定电阻21及与固定电阻20串联的热敏电阻22，热敏电阻22 用于补偿第一固定电阻21及可调电阻30在环境温度变化时产生变化的阻值，以稳定编队灯不同档位的输出电压。

在本实施例中，编队灯的输出电压在(16.9V-26V)，为满足编队灯的输出电压，固定电阻 20选择百欧级的电阻，可调电阻30选择千欧级电阻。三端稳压器10的输出电压为在没有增加热敏电阻22时，三端稳压器10的输出电压：为

在温度升高时，第一固定电阻21和可调电阻30的阻值均会增大，第一固定电阻21阻值增大幅度较小，而可调电阻30阻值增大幅度较大，所以的增幅较大，那么输出电压就会增大，从而造成编队灯在同一个档位，输出电压增大，从而偏离原来的档位设定，影响编队灯的正常输出。

同样的，在温度降低时，第一固定电阻21和可调电阻30的阻值均会减小，第一固定电阻21阻值降低幅度较小，而可调电阻30阻值降低幅度较大，所以的降低幅度较大，那么输出电压就会减小，从而造成编队灯在同一个档位，输出电压较小，从而偏离原来的档位设定，影响编队灯的正常输出。

固定电阻20包括第一固定电阻21及与其串联的热敏电阻22，也就是固定电阻20的阻值等于第一固定电阻21的阻值加热敏电阻22的阻值。热敏电阻22随着温度的升高阻值增大，随着温度的降低阻值减小。用热敏电阻22可与环境温度下编队灯电路产生变化的阻值互补，也就是用热敏电阻22补偿温度变化时第一固定电阻21与可调电阻30变化幅度的差值，从而使第一固定电阻21和可调电阻30的变化幅度一致，进而使保持稳定，从而确保稳定电压的输出。

在本实施例中，热敏电阻22为线性热敏电阻22，热敏电阻22的阻值会在常温25℃的基础上发生线性变化，其阻值变化方向与第一固定电阻21及可调电阻30在环境温度下阻值变化方向相同，可使固定电阻20与可调电阻30变化比率保持稳定，进一步使的比值在环境温度变化时保持稳定，从而保证稳定电压的输出。

本实施例的编队灯温漂补偿电路，三端稳压器10输出电路中固定电阻20采用第一固定电阻21与热敏电阻22串联的方式，热敏电阻22在具体的环境温度下产生相应的阻值，该阻值用于补偿在不同环境温度下第一固定电阻21与可调电阻30变化的阻值，进而保证编队灯在每一档位输出时，其电阻能够在环境温度变化时保持稳定，进一步使输出电压保持稳定，提高了编队灯的控制精度。

优选地，可调电阻30包括：大阻值电阻及与大阻值电阻连接的小阻值电阻；

大阻值电阻用于输出不同档位的固定电压并实现电压的粗调；

小阻值电阻用于输出不同档位的可调电压并实现电压的精调。

如图2，在本实施例中，所述可调电阻30为5组，用于满足编队灯五个档位的电阻调节。

编队灯有5档可调，编队灯控制温漂补偿电路有大阻值电阻为5个，分别为R2～R6，用于实现编队灯5个档位的输出电压的粗调；小阻值电阻为5个，分别为R8～R12用于实现编队灯5个档位的输出电压的精调。三端稳压器10的第一引脚和可调电阻30之间还设有第一开关S1，用于选择不同档位的可调电阻30进行输出。第一开关S1为旋转开关。

其中，大阻值电阻为千欧级电阻。根据编队灯的输出电压(16.9V-26V)，可调电阻30必须选择千欧级的电阻才能满足编队灯的输出电压，通用的千欧级的电阻两个等级之间相差至少25Ω，无法实现输出电压0.1V的调节，电阻匹配度小，需要的备用更换电阻种类多，且调试和更换难度大。本实施例采用大阻值加小阻值的方式实现不同档位的电压输出。在本实施例中，大阻值电阻的范围为(1.4KΩ～2.4KΩ)。小阻值电阻为百欧级电阻，小阻值电阻的范围为(100Ω～150Ω)。

其中，R2～R6将对应档位的输出电压固定在特定范围内，例如第一档输出电压为17V～ 17.4V，则R2可提供约16V的固定输出电压以实现Vout粗调。而R8则提供约1V～1.4V的可调电压，以实现Vout精调。

具体地，小阻值电阻的范围为(100Ω～150Ω)，为了便于采购生产，使用100Ω、110Ω、 120Ω、130Ω、140Ω、150Ω的通用电阻作为更换电阻，通过调试确定最终阻值。其中R8～ R12的阻值每变化10Ω，对应档位的输出电压变化约0.1V。

在实际调试过程中，选用R8～R12时，可首先选用130Ω的电阻，若其中某一档输出电压Vout偏高，可根据这一档Vout具体值将R8～R12中对应电阻改换成100Ω或110Ω或120Ω，阻值每变化10Ω，输出电压Vout降低约0.1V；若其中某一档输出电压Vout偏低，可根据这一档Vout具体值将R8～R12中对应电阻改换成140Ω或150Ω，阻值每变化10Ω，输出电压Vout升高约0.1V，实现了Vout精调。

本实施例的编队灯温漂补偿电路，通过将每一档的可调电阻30由大阻值电阻和小阻值电阻组成，大阻值电阻用于提供每一档位的固定输出电压，实现Vout粗调，而小阻值电阻用于提供每一档位的可调输出电压，并且使可调输出电压变化为±0.1V，实现了Vout精调。通过粗调加精调的方式实现了输出电压精度在±0.2V，满足了编队灯输出电压范围±0.2V的性能要求，实现了编队灯五档亮度变化稳定且明显，并且使备用调压电阻的采购种类从至少20种减少到10种，减少了设计成本。

优选地，热敏电阻22的电阻值范围为(5Ω～7Ω)，在实验过程中，优选值为6.5Ω，温度系数为4000PPM。在某一环境温度下，热敏电阻22的阻值会在25℃的基础上发生线性变化，其在环境温度下阻值计算公式如下：

R环境温度＝R25℃[1+温度系数×(环境温度－25℃)]

在低温环境时，热敏电阻22阻值降低，进而固定电阻20阻值降低，进而输出电压升高，热敏电阻22阻值随温度的变化补偿了低温环境下降低的漂移输出电压，稳定了输出电压。在高温环境时，热敏电阻22阻值升高，进而固定电阻20的阻值升高，进而输出电压降低，热敏电阻22阻值随温度的变化补偿了在高温环境下升高的漂移输出电压，稳定了输出电压。热敏电阻22在电路中的调节作用保证了编队灯在环境温度变化时输出满足精度要求的输出电压。

本发明的温漂补偿电路，通过在第一固定电阻21上串联热敏电阻22，补偿了温度变化时的固定电阻20的阻值，可调电阻30采用大阻值加小阻值电阻的方式，使编队灯在环境温度 -40℃～70℃范围内输出电压的精度显著提高，满足了编队灯控制装置技术性能要求(±0.2V)，不同档位亮度变化明显；并且使备用调压电阻的采购种类从至少20种减少到10种，降低了设计成本。

如图3所示，本发明还提供一种编队灯控制电路：该控制电路包括上述的温漂补偿电路，该控制电路还包括：二极管V1、DC/DC变换器GS1。

该控制电路输入端的第一引脚与二极管V1的正极连接，二极管V1的负极与DC/DC变换器GS1的输入端引脚连接；控制电路输入端的第二引脚与DC/DC变换器GS1的输入端接地引脚连接。

DC/DC变换器GS1的输出端引脚与三端稳压器GD1的第三引脚连接；DC/DC变换器GS1的输出端引脚还连接有用于选择编队灯模式的第二开关S2，编队灯模式包括红外模式、断开模式及正常输出模式。

优选地，控制电路输出端的第三、四、五引脚与第二开关S2的第三引脚连接；控制电路输出端的第六、七、八引脚与第二开关S2的第四引脚连接；三端稳压器GD1(即图1中的标号10所示的三端稳压器)的第三引脚与第二开关S2的第二引脚连接，三端稳压器GD1的第二引脚与第二开关S2的第五引脚连接，控制电路输出端的第九、十、十一引脚与DC/DC变换器GS1的输出端接地引脚连接。

具体地，第二开关S2的第三引脚与第二开关S2的第二引脚连接时，编队灯处于红外模式；第二开关S2的第四引脚与第二开关S2的第五引脚连接时，编队灯处于正常输出模式；第二开关S2的第三引脚与第二开关S2的第二引脚断开且第二开关S2的第四引脚与第二开关 S2的第五引脚断开时，编队灯处于断开模式。

在本实施例中，DC/DC变换器GS1的输入端引脚为GS1的第一引脚；DC/DC变换器GS1的输出端引脚为GS1的第五引脚；DC/DC变换器GS1的输入端接地引脚为GS1的第十引脚；DC/DC变换器GS1的输出端接地引脚为GS1的第四引脚。DC/DC变换器GS1的其他引脚本实施例不再一一列举。DC/DC变换器用于保证编队灯控制装置在18V～31V任意输入电压下正常工作。

第二开关S2为钮子开关。DC/DC变换器GS1的输入端并联有第一电容C1和第二电容C2。DC/DC变换器GS1的输出端并联有第三电容C3和第四电容C4。

本实施例的编队灯控制电路根据实际情况通过控制第二开关S2选择编队灯的控制模式。在正常输出模式下，通过第一开关S1，选择不同的可调电阻30，以实现在正常输出模式下五档不同编队灯亮度。

优选地，三端稳压器GD1的第一引脚与输出地之间连接有第五电容C5，三端稳压器GD1 的第二引脚与输出地连接第八电容器C8。

在本实施例中，三端稳压器GD1的第二引脚与控制电路输出端的第七引脚之间还连接有第七电容C7。DC/DC变换器GS1的输出端与控制电路输出端的第三引脚之间还连接有第六电容C6。

优选地，控制电路的输出端和输入端均连接有滤波组件Z1，用于有效滤除电源线和信号线上的杂波信号，使编队灯控制装置满足直升机电磁兼容要求。

本实施例的编队灯控制电路可使编队灯控制装置在18V～31V任意输入电压下正常工作，且可保证编队灯控制装置满足直升机电磁兼容和电源特性的要求。同时可使编队灯控制装置在-40℃～70℃范围内实时输出满足精度要求的电压，实现编队灯在正常输出模式下五档亮度的精确调节。

本发明还提供一种编队灯控制装置，该控制装置包括上述编队灯控制温漂补偿电路。本发明的编队灯控制装置在环境温度变化时，利用热敏电阻补偿了控制装置在环境温度变化时的输出的温漂电压，结合粗调加精调的调压方式提高了编队灯控制装置输出的电压精度，使电压精度达到±0.2V，满足了编队灯控制装置±0.2V的技术性能要求，实现编队灯正常输出模式下不同档位亮度的准确控制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。