長江客渡船AIS終端供電保障模塊的設(shè)計

朱俊州

摘 要：為保障長江客渡船航行安全，長江海事局在2012年開始部署渡船AIS終端。該終端為監(jiān)管渡船航行安全提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)。在部署工作中，安裝人員遇到了渡船供電電壓波動大的問題，導(dǎo)致AIS終端不能持續(xù)正常回傳現(xiàn)場監(jiān)管數(shù)據(jù)，給安全監(jiān)管工作帶來隱患。該文就解決AIS終端供電問題設(shè)計電源模塊，使AIS終端能在一個寬泛的供電電壓下持續(xù)正常工作。

關(guān)鍵詞：AIS 客渡船 開關(guān)電源 降壓模塊 升壓模塊

中圖分類號：TU2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0049-01

1 長江客渡船AIS安裝現(xiàn)狀

AIS終端是船載設(shè)備，使用13.8 V直流電，而長江上的客渡船電力系統(tǒng)有12 V和24 V兩種，尤其是12 V電力系統(tǒng)的客渡船還存在使用年限長，船體小，發(fā)電機功率小等問題。AIS在這類船舶上安裝使用中會出現(xiàn)黑屏或無法開機的問題，即使正常開機后，會受其他船載用電設(shè)備的干擾，出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。另外，發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)是損壞AIS終端的直接原因。

2 長江客渡船AIS供電要求

為保證AIS終端有13.8 V穩(wěn)定直流電源，可以在其前端加裝一個具有升壓/降壓功能的穩(wěn)壓裝置，讓一個寬泛的電壓經(jīng)過該裝置后，穩(wěn)定輸出13.8V的直流電壓。邏輯圖如圖1。

3 供電保障模塊設(shè)計

穩(wěn)壓電源通常分為兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。

開關(guān)電源具有體積小、效率高、抗干擾能力強、外圍電路簡單的特點，因此成為本設(shè)計的首選。

工作原理如下：

9～40 V直流電進入降壓模塊，對于13.8 V以上的電壓可降為13.8 V，同時對高電壓脈沖起到過濾作用，保護AIS設(shè)備。對于13.8 V以下的電壓不做處理，直通給下一級升壓模塊。

9～13.8 V直流電進入升壓模塊，只需要將低于13.8 V的電壓升高為13.8 V輸出即可提供給AIS終端使用。

設(shè)計輸入為9～40 V電壓是根據(jù)實測，我們發(fā)現(xiàn)12 V電力系統(tǒng)的渡船最低供電電壓為9 V，24 V電力系統(tǒng)的渡船最高脈沖電壓為40 V。原理圖如圖2。

根據(jù)工作原理選擇降壓模塊為“LM2596-ADJ”，升壓模塊為“SX1302”。電路圖如圖3。

4 結(jié)語

通過先降壓，后升壓處理，一個通用型的長江客渡船AIS終端供電保障模塊就得以實現(xiàn)。它能安裝在所有長江客渡船上，將不同電力系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換成恒定的13.8V，為AIS終端持續(xù)供電，有效保障AIS終端的上線率。endprint

摘 要：為保障長江客渡船航行安全，長江海事局在2012年開始部署渡船AIS終端。該終端為監(jiān)管渡船航行安全提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)。在部署工作中，安裝人員遇到了渡船供電電壓波動大的問題，導(dǎo)致AIS終端不能持續(xù)正常回傳現(xiàn)場監(jiān)管數(shù)據(jù)，給安全監(jiān)管工作帶來隱患。該文就解決AIS終端供電問題設(shè)計電源模塊，使AIS終端能在一個寬泛的供電電壓下持續(xù)正常工作。

關(guān)鍵詞：AIS 客渡船 開關(guān)電源 降壓模塊 升壓模塊

中圖分類號：TU2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0049-01

1 長江客渡船AIS安裝現(xiàn)狀

AIS終端是船載設(shè)備，使用13.8 V直流電，而長江上的客渡船電力系統(tǒng)有12 V和24 V兩種，尤其是12 V電力系統(tǒng)的客渡船還存在使用年限長，船體小，發(fā)電機功率小等問題。AIS在這類船舶上安裝使用中會出現(xiàn)黑屏或無法開機的問題，即使正常開機后，會受其他船載用電設(shè)備的干擾，出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。另外，發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)是損壞AIS終端的直接原因。

2 長江客渡船AIS供電要求

為保證AIS終端有13.8 V穩(wěn)定直流電源，可以在其前端加裝一個具有升壓/降壓功能的穩(wěn)壓裝置，讓一個寬泛的電壓經(jīng)過該裝置后，穩(wěn)定輸出13.8V的直流電壓。邏輯圖如圖1。

3 供電保障模塊設(shè)計

穩(wěn)壓電源通常分為兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。

開關(guān)電源具有體積小、效率高、抗干擾能力強、外圍電路簡單的特點，因此成為本設(shè)計的首選。

工作原理如下：

9～40 V直流電進入降壓模塊，對于13.8 V以上的電壓可降為13.8 V，同時對高電壓脈沖起到過濾作用，保護AIS設(shè)備。對于13.8 V以下的電壓不做處理，直通給下一級升壓模塊。

9～13.8 V直流電進入升壓模塊，只需要將低于13.8 V的電壓升高為13.8 V輸出即可提供給AIS終端使用。

設(shè)計輸入為9～40 V電壓是根據(jù)實測，我們發(fā)現(xiàn)12 V電力系統(tǒng)的渡船最低供電電壓為9 V，24 V電力系統(tǒng)的渡船最高脈沖電壓為40 V。原理圖如圖2。

根據(jù)工作原理選擇降壓模塊為“LM2596-ADJ”，升壓模塊為“SX1302”。電路圖如圖3。

4 結(jié)語

通過先降壓，后升壓處理，一個通用型的長江客渡船AIS終端供電保障模塊就得以實現(xiàn)。它能安裝在所有長江客渡船上，將不同電力系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換成恒定的13.8V，為AIS終端持續(xù)供電，有效保障AIS終端的上線率。endprint

摘 要：為保障長江客渡船航行安全，長江海事局在2012年開始部署渡船AIS終端。該終端為監(jiān)管渡船航行安全提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)。在部署工作中，安裝人員遇到了渡船供電電壓波動大的問題，導(dǎo)致AIS終端不能持續(xù)正常回傳現(xiàn)場監(jiān)管數(shù)據(jù)，給安全監(jiān)管工作帶來隱患。該文就解決AIS終端供電問題設(shè)計電源模塊，使AIS終端能在一個寬泛的供電電壓下持續(xù)正常工作。

關(guān)鍵詞：AIS 客渡船 開關(guān)電源 降壓模塊 升壓模塊

中圖分類號：TU2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0049-01

1 長江客渡船AIS安裝現(xiàn)狀

AIS終端是船載設(shè)備，使用13.8 V直流電，而長江上的客渡船電力系統(tǒng)有12 V和24 V兩種，尤其是12 V電力系統(tǒng)的客渡船還存在使用年限長，船體小，發(fā)電機功率小等問題。AIS在這類船舶上安裝使用中會出現(xiàn)黑屏或無法開機的問題，即使正常開機后，會受其他船載用電設(shè)備的干擾，出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。另外，發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)是損壞AIS終端的直接原因。

2 長江客渡船AIS供電要求

為保證AIS終端有13.8 V穩(wěn)定直流電源，可以在其前端加裝一個具有升壓/降壓功能的穩(wěn)壓裝置，讓一個寬泛的電壓經(jīng)過該裝置后，穩(wěn)定輸出13.8V的直流電壓。邏輯圖如圖1。

3 供電保障模塊設(shè)計

穩(wěn)壓電源通常分為兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。

開關(guān)電源具有體積小、效率高、抗干擾能力強、外圍電路簡單的特點，因此成為本設(shè)計的首選。

工作原理如下：

9～40 V直流電進入降壓模塊，對于13.8 V以上的電壓可降為13.8 V，同時對高電壓脈沖起到過濾作用，保護AIS設(shè)備。對于13.8 V以下的電壓不做處理，直通給下一級升壓模塊。

9～13.8 V直流電進入升壓模塊，只需要將低于13.8 V的電壓升高為13.8 V輸出即可提供給AIS終端使用。

設(shè)計輸入為9～40 V電壓是根據(jù)實測，我們發(fā)現(xiàn)12 V電力系統(tǒng)的渡船最低供電電壓為9 V，24 V電力系統(tǒng)的渡船最高脈沖電壓為40 V。原理圖如圖2。

根據(jù)工作原理選擇降壓模塊為“LM2596-ADJ”，升壓模塊為“SX1302”。電路圖如圖3。

4 結(jié)語

通過先降壓，后升壓處理，一個通用型的長江客渡船AIS終端供電保障模塊就得以實現(xiàn)。它能安裝在所有長江客渡船上，將不同電力系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換成恒定的13.8V，為AIS終端持續(xù)供電，有效保障AIS終端的上線率。endprint