机械旋转式激光雷达供电电路、激光雷达制造技术

本发明专利技术实施例涉及激光雷达技术领域，公开了一种机械旋转式激光雷达供电电路、激光雷达，其中，机械旋转式激光雷达供电电路包括：初级驱动电路、变压器以及次级整流电路，所述变压器由内外两个磁环同心耦合而成，所述外磁环绕所述内磁环同心旋转，所述变压器的初级绕组设置在内磁环外侧，所述变压器的次级绕组设置在外磁环内侧，所述初级驱动电路连接在所述初级绕组的两端，向所述初级绕组供电，所述次级整流电路设置在所述次级绕组的两端，所述次级绕组两端产生的电压经过所述次级整流电路后向负载供电。由此可见，利用本发明专利技术方案，通过应用磁环耦合，占用体积小、转换效率高、输出功率大、可靠性好。可靠性好。可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
机械旋转式激光雷达供电电路、激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种机械旋转式激光雷达供电电路、激光雷达。

技术介绍

[0002]旋转式激光雷达一般将发射电路、接收电路、模数转换(Analog-to-digital converter，ADC)采样电路、控制及数据处理电路放置在转体上。由于旋转式激光雷达工作时转体以一定的角速度匀速旋转，不能直接通过连接器或导线直接给转体供电。转体供电是旋转式激光雷达设计一个比较棘手的问题。
[0003]本专利技术的专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现：转体供电一种解决方案是采用滑环供电。滑环是一种旋转接触式供电，寿命有限，时间长了滑环容易出现接触阻抗增大或导通不良，用在旋转式激光雷达这种高可靠性产品上不太适合。另一种解决方案是采用线圈电磁耦合来实现无线供电，该方案在手机、移动终端无线充电产品有成熟的应用，多用于输出功率≤5W或≤15W的应用场合。采用该方案的电源转换效率和线圈大小、线圈正对面积以及初、次级线圈距离强相关，一般转换效率在83％以下，而且输出功率受限，在结构上占用较大空间，用在结构紧凑的旋转式激光雷达上也不太适合。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种机械旋转式激光雷达供电电路、激光雷达，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种机械旋转式激光雷达供电电路，包括：初级驱动电路、变压器以及次级整流电路，所述变压器由内外两个磁环同心耦合而成，所述外磁环绕所述内磁环同心旋转，所述变压器的初级绕组设置在内磁环外侧，所述变压器的次级绕组设置在外磁环内侧，所述初级驱动电路连接在所述初级绕组的两端，向所述初级绕组供电，所述次级整流电路设置在所述次级绕组的两端，所述次级绕组两端产生的电压经过所述次级整流电路后向负载供电。
[0006]可选的，所述变压器包括理想变压器、变压器漏感以及激磁电感，所述理想变压器包括所述初级绕组和所述次级绕组，所述供电电路还包括电容单元，所述初级驱动电路的第一输出端与所述电容单元的一端连接，所述电容单元的另一端通过所述变压器漏感与所述初级绕组的第一端以及所述激磁电感的一端连接，所述初级驱动电路的第二输出端与所述激磁电感的另一端以及所述初级绕组的第二端连接。
[0007]可选的，所述变压器包括变压器漏感和激磁电感，所述供电电路还包括电容单元，所述初级驱动电路的第一输出端通过所述变压器漏感与所述初级绕组的第一端以及所述激磁电感的一端连接，所述初级驱动电路的第二输出端与所述电容的一端连接，所述电容的另一端与所述激磁电感的另一端以及所述初级绕组的第二端连接。
[0008]可选的，所述电容单元与所述变压器漏感形成串联谐振电路，满足以下关系式：
[0009][0010]其中，f
s
为所述初级驱动电路的开关频率，L
k
为所述变压器漏感的电感值，C
s
为所述电容单元的总容值。
[0011]可选的，所述电容单元为单个电容。
[0012]可选的，所述电容单元由多个电容进行串联和/或并联组成。
[0013]可选的，所述初级驱动电路为全桥驱动电路，或半桥驱动电路。
[0014]可选的，所述全桥驱动电路，包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管，所述第一开关管的第一端接收第一控制信号，所述第二开关管的第一端接收第二控制信号，所述第三开关管的第一端接收第三控制信号，所述第四开关管的第一端接收第四控制信号，所述第一开关管的第二端以及所述第二开关管的第二端接电源电压，所述初级驱动电路的第一输出端与所述第一开关管的第三端与所述第三开关管的第二端连接，所述初级驱动电路的第二输出端与所述第二开关管的第三端以及所述第四开关管的第二端连接，所述第三开关管的第三端以及所述第四开关管的第三端接地。
[0015]可选的，上述开关管可以为晶体管或MOS管。
[0016]可选的，所述次级整流电路为全桥整流电路，或半桥整流电路。
[0017]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括前述机械旋转式激光雷达供电电路。
[0018]在本专利技术的实施例中，机械旋转式激光雷达供电电路包括：初级驱动电路、变压器以及次级整流电路，所述变压器由内外两个磁环同心耦合而成，所述外磁环绕所述内磁环同心旋转，所述变压器的初级绕组设置在内磁环外侧，所述变压器的次级绕组设置在外磁环内侧，所述初级驱动电路连接在所述初级绕组的两端，向所述初级绕组供电，所述次级整流电路设置在所述次级绕组的两端，所述次级绕组两端产生的电压经过所述次级整流电路后向负载供电。因此，通过应用磁环耦合，占用体积小、转换效率高、输出功率大、可靠性好。
附图说明
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0020]图1示出了根据本专利技术实施例一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例另一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图；
[0022]图3示出了根据本专利技术实施例又一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图；
[0023]图4示出了根据本专利技术实施例又一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图；
[0024]图5示出了根据本专利技术实施例又一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图；
[0025]图6示出了根据本专利技术实施例又一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意
图。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]图1示出了根据本专利技术实施例一种机械旋转式激光雷达供电电路的结构示意图。如图1所示，该机械旋转式激光雷达供电电路包括：初级驱动电路11、变压器12以及次级整流电路13，所述变压器12由内外两个磁环同心耦合而成，所述外磁环绕所述内磁环同心旋转，所述变压器12的初级绕组121设置在内磁环外侧，所述变压器12的次级绕组122设置在外磁环内侧，所述初级驱动电路11连接在所述初级绕组121的两端，向所述初级绕组121供电，所述次级整流电路13设置在所述次级绕组122的两端，所述次级绕组122两端产生的电压经过所述次级整流电路12后向负载R供电。
[0028]在本专利技术的实施例中，两个内外磁环同心耦合可以看作一个带漏感L
k
的变压器12，变压器12包括包括理想变压器T、变压器漏感L
k
以及激磁电感L
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械旋转式激光雷达供电电路，其特征在于，所述供电电路包括：初级驱动电路、变压器以及次级整流电路，所述变压器由内外两个磁环同心耦合而成，所述外磁环绕所述内磁环同心旋转，所述变压器的初级绕组设置在内磁环外侧，所述变压器的次级绕组设置在外磁环内侧，所述初级驱动电路连接在所述初级绕组的两端，向所述初级绕组供电，所述次级整流电路设置在所述次级绕组的两端，所述次级绕组两端产生的电压经过所述次级整流电路后向负载供电。2.如权利要求1所述的机械旋转式激光雷达供电电路，其特征在于，所述变压器包括理想变压器、变压器漏感以及激磁电感，所述理想变压器包括所述初级绕组和所述次级绕组，所述供电电路还包括电容单元，所述初级驱动电路的第一输出端与所述电容单元的一端连接，所述电容单元的另一端通过所述变压器漏感与所述初级绕组的第一端以及所述激磁电感的一端连接，所述初级驱动电路的第二输出端与所述激磁电感的另一端以及所述初级绕组的第二端连接。3.如权利要求1所述的机械旋转式激光雷达供电电路，其特征在于，所述变压器包括变压器漏感和激磁电感，所述供电电路还包括电容单元，所述初级驱动电路的第一输出端通过所述变压器漏感与所述初级绕组的第一端以及所述激磁电感的一端连接，所述初级驱动电路的第二输出端与所述电容的一端连接，所述电容的另一端与所述激磁电感的另一端以及所述初级绕组的第二端连接。4.如权利要求2或3所述的机械旋转式激光雷达供电电路，其特征在于，所述电容单元与所述变压器漏感形成串联谐振电路，满足以下关系式：其中，f

【专利技术属性】
技术研发人员：周小军，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：