一种带自动快门亮度控制的夜视电源制造技术

本实用新型专利技术涉及二代、三代红外微光夜视电源技术领域，特指一种用于对带有MCP的像增强器的仪器进行电源供给的带自动快门亮度控制的夜视电源，该夜视电源包括提供电能的电池组和控制系统，所述控制系统包括电源管理模块、微处理器控制芯片、电压调整模块、自动快门以及用于控制自动快门的自动快门控制电路。本实用新型专利技术夜视电源能适应以S25、砷化镓为光阴极的第二、三代MCP像增强器对电源的要求，而且本实用新型专利技术夜视电源能有效降低能耗，延长使用寿命、保护光敏器件在强光照射下老化或疲劳。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及二代、三代红外微光夜视电源
，特指一种用于对带有MCP 的像增强器的仪器进行电源供给的带自动快门亮度控制的夜视电源。技术背景目前二代、三代夜视电源虽然已经存在，但大多为国外生产或者购买的国外技术， 在国内，除北方夜视集团引进国外的技术有生产二代电源仪外，其它就昆明有生产，其技术的也是来源于北方夜视集团。在他们生产的二、三代电源中，由于基本是八十年代引进的， 虽然在后续的生产过程中在工艺和元件上，为适应国内的环境而做了很大的改进，已经基本上接近于国外先进水平。由于二、三代电源的技术含量很高，需要对上万伏而电流只有几十纳安的高压电流进行检测控制，对几百伏电压进行精确的调压，而整个电源要限制在外径三十多，内径十几、高度二十左右的一个小环中，对器件和材料的要求就可想而知了。现在国际上最先进的二、三代电源，为使像增强器的寿命更长，最大限度的保护好以更高光阴极灵敏度的光敏材料砷化镓为光电阴极的像管的使用寿命，而采用自动快门技术。但国内尚未成熟，而现在使用的自动亮度控制也是一种模拟光阴极和MCP同时调控的技术
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能适应以S25、砷化镓为光阴极的第二、三代MCP像增强器对电源的要求的带自动快门亮度控制的夜视电源。本技术实现其目的采用的技术方案是一种带自动快门亮度控制的夜视电源，用于对带有MCP的像增强器的仪器进行电源供给，该夜视电源包括提供电能的电池组和控制系统，所述控制系统包括电源管理模块、微处理器控制芯片、电压调整模块、自动快门以及用于控制自动快门的自动快门控制电路。所述电源管理模块具有一串联防反线路，该串联防反线路中，以P-MOS作为防反的开关管，漏极接输入，源极接输出，栅极接负极。所述自动快门由门控开关控制，所述门控开关具有三个三极管Q1、Q2、Q3，其中，Ql 的C极接阴极电压产生电路；Q3的C极接像增强器的光电阴极；Q2、Q3的E极与电池组的负极连接；Q2、Q3的B极与微处理器控制芯片的控制端口连接。所述自动快门控制电路包括电流检测和亮度设定模块以及与之连接的三组高压级，该三组高压级分别是阴极电压、MCP电压和阳极电压，三组高压级之间为串联方式，且其中MCP电压还具有一镜像MCP电压，该镜像MCP电压的负极与电流检测和亮度设定模块直接连接，正极与阳极电压连接。本技术采用上述结构后，能适应以砷化镓为光阴极的第三代MCP像增强器对电源的要求，而且本技术夜视电源能有效降低能耗，延长使用寿命、保护光敏器件在强光照射下老化或疲劳。附图说明图1是本技术夜视电源的整体结构以及与MCP像增强器连接的原理框图；图2是本技术中电源管理模块的电路示意图；图3是本技术中自动快门及其控制电路的电路示意图；图4是本技术中自动快门控制电路的示意图；图5是本技术中自动快门的示意图；图6是本技术中电压调整模块中升压驱动的电路示意图；图7、图8、图9是本技术中电压调整模块中采用的微型变压器的磁芯的结构示意图；图10、图11、图12是本技术中电压调整模块中采用的微型变压器结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术进一步说明。如图1所示，本技术所述的带自动快门亮度控制的夜视电源，用于对带有MCP 的像增强器A的仪器进行电源供给，该夜视电源包括提供电能的电池组1和控制系统，所述控制系统包括电源管理模块2、微处理器控制芯片3、电压调整模块4、自动快门5以及用于控制自动快门5的自动快门控制电路6。具体而言，如图2所示，所述电源管理模块2具有一串联防反线路，该串联防反线路中，以P-MOS作为防反的开关管，漏极接输入，源极接输出，栅极接负极。本技术中采用集高效率升、降压于一体带输入防反的电源管理，最大限度的保证系统工作的稳定可靠。 这样，当正向电流通过时，P-MOS处于正偏导通状态，电流由P-MOS的漏极流向源极。由于 P-MOS导通时的压降很小，只有0. IV左右，所以在次防反线路上的损耗非常小。在防反线路的后面是集升压、降压于一体的高效开关型电源管理。为保证后级电路的正常工作和减小系统功耗，本电源设计采用3-3. 3V供电，但外部电池的电压是波动的，为本电源的适应范围更大，在低于或高于系统电压的情况下均可稳定搞效的工作提供了保障。结合图3、图4，所述自动快门控制电路6包括电流检测和亮度设定模块61以及与之连接的三组高压级，该三组高压级分别是阴极电压、MCP电压和阳极电压，三组高压级之间为串联方式，且其中MCP电压还具有一镜像MCP电压，该镜像MCP电压的负极与电流检测和亮度设定模块61直接连接，正极与阳极电压连接。三组高压级串连联，任何一组独立可调不影响其它两组。在二代、三代像增强器的电源中，要求各组电压在相对电压不变的情况下，任何一组的决对电压值可以在一定范围内任意可调。这就要求各组电压之间需要用串联的方式为像增强器供电。而每一组的电流值本身是不一样的，但又相互关联。最重要的是，自动电子快门的开关时间需要参照高压级的光电子电流。众所周知，微光管的电子电流是非常小的，为纳安级。而各级间的电压是几百到几千伏，在检测可控制的同时，不能有太大误差。在三组电压串联的过程中，既要阴极电压有基准参照，又要让高压阳极电流能得以准去测量实属不易，因为直接测量的那组高压是叠加在MCP电压之上的，也就是参考点的电压有近千伏，所以这样的测试是不现实的。为了克服以上难题，本技术巧妙的应用了电压的镜像原理，将电流检测的参考电压从近千伏降低到参考地上，成功的解决了高压小电流串联中的控制和电流检测问题。具体做法是将阴极电压的正极接地，让阴极以负压的方式供给门控开关，门控开关以参考地作为参考操作，最后送到光电阴极；MCP电压用负极接地，正极直接连像增强器的MCP输入；做一组镜像MCP电压，其负极接电流检测，正极作为阳极高压的参考地；阳极高压的负极接到镜像MCP电压的正极，其正极直接接到像增强器的搞压阳极。这样，门控开关可以零电压做参考实现开关控制，MCP电压可以任意调整，同时镜像MCP电压也跟着MCP电压变动，这样，阳极高压相对于MCP电压的值就不会改变，并且任意可调。由于阳极电流只与镜像MCP电压串联，镜像MCP电压的电流也就是搞压阳极的电流！由于各组电压的电流值都非常小，所以MCP电压上的电流与镜像MCP上的电流差异导致的电压差可以忽略，工作时，MCP镜像电压等于MCP电压。 如图4，本技术自动快门控制电路6中，将亮度启控控范围保证在0. 1-100LUX 中的任意亮度值。在电流检测的线路中，实际检测的是电流流过电阻后产生的电压。基准电压就是我们需要自动亮度启控的参考电压值，经过与光电流产生的电压进行比较，将误差值送入微处理器的AD采样口，经计算与零差时的半电压值进行比较，得出当前的快门开关是加大还是减小的控制量，再发送给控制开关，实现阴极门控，从而达到控制亮度的目的。 在实际调试过程中，改变参考电压的大小，实际上在软件锁定此电压的过程中，需要调节快门相应的开启时间和关闭时间的比例从而达到自动锁定设定亮度的目的。再如图5所示，所述自动快门5由门控开关51控制，所述门控开关51具有三个三极管Ql、Q2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种带自动快门亮度控制的夜视电源，用于对带有ＭＣＰ的像增强器的仪器进行电源供给，该夜视电源包括提供电能的电池组（１）和控制系统，其特征在于：所述控制系统包括电源管理模块（２）、微处理器控制芯片（３）、电压调整模块（４）、自动快门（５）以及用于控制自动快门的自动快门控制电路（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建明，
申请(专利权)人：宋建明，
类型：实用新型
国别省市：44