紋波及噪聲會使EVM指標(biāo)變差，影響通信成功率。
[0035]LDO電源電路同樣采用本安設(shè)計，加入安全柵，限制故障電壓。
[0036]圖4為WIA-PA無線模塊圖，主要實現(xiàn)射頻信號的收發(fā)，功率放大，濾波調(diào)制解調(diào)等功能。
[0037]圖5為電量采集電路圖，無線路由器為電池供電，需要對電池電量進行監(jiān)測，當(dāng)電量過低時發(fā)出告警，提醒操作人員更換電池。根據(jù)電池的放電特性，電壓越低時電量越低，故可監(jiān)控電池電壓。
[0038]該電路由負載開關(guān)TPS27082，采樣電阻，跟隨器TLV2761，濾波器組成。采用了低功耗設(shè)計理念，跟隨器TLV2761使用無線模塊I/O供電，可控制供電。電量采集輸入端串聯(lián)負載開關(guān)TPS27082，可控制輸入信號關(guān)斷。當(dāng)采集電量時，為該部分電路供電；平時則為關(guān)斷狀態(tài)，漏電流uA級。
[0039]采樣電阻，跟隨器，濾波器組成的采樣電路保證了電池電壓的采樣精度，實測誤差為±0.1V以內(nèi)，滿足應(yīng)用需求。
[0040]圖6為電池保護板電路圖，由保險絲、采樣電路、場效應(yīng)管、低電壓檢測電路組成。該保護板具有3級過流保護及低電壓保護功能。
[0041]第一級過流保護電路由采樣電阻Rl、R2、R3，電壓比較器U1，場效應(yīng)管Ql組成。
[0042]第二級過流保護電路由采樣電阻R14、R15，電壓比較器U2，場效應(yīng)管Q2組成。
[0043]第三級過流保護電路為熔斷型保險絲Fl。
[0044]低電壓保護電路由低電壓檢測芯片U3，場效應(yīng)管Q3組成。
[0045]第一、二級過流保護電路原理相同，為冗余設(shè)計。當(dāng)出現(xiàn)過流故障時，電流通過Fl產(chǎn)生壓降，F(xiàn)l兩端分別通過采樣電阻連接至電壓比較器，F(xiàn)l兩端過大的壓差導(dǎo)致電壓比較器輸出電平變化，從而控制場效應(yīng)管斷開電池輸出。當(dāng)過流超過保險絲Fl熔斷值時，F(xiàn)l熔斷，電池輸出完全斷開且不可恢復(fù)。
[0046]當(dāng)電池電量過低時，電池電壓隨之降低，低電壓檢測芯片U3檢測電池電壓低于閾值時，U3輸出電平變化，導(dǎo)致場效應(yīng)管Q3斷開電池輸出。
[0047]通過以上設(shè)計，無線路由器休眠電流僅為50uA，且防爆等級為Ex ib IIC T3。
【主權(quán)項】
1.一種基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于: DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接電池供電模塊，輸出端通過低壓差穩(wěn)壓器后連接到WIA-PA無線通信模塊，為WIA-PA無線通信模塊供電； 天線連接WIA-PA無線通信模塊，用于接收外部射頻信號以及向外部發(fā)送射頻信號； 干簧管連接WIA-PA無線通信模塊，產(chǎn)生外部中斷信號，控制WIA-PA無線通信模塊與外部設(shè)備通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述WIA-PA無線通信模塊包括WIA-PA芯片、存儲單元、收發(fā)器單元、功率放大單元和濾波單元;WIA-PA芯片與存儲單元、收發(fā)器單元連接；收發(fā)器單元與功率放大單元、濾波單元順序連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述WIA-PA芯片采用CPU芯片，用于實現(xiàn)WIA-PA無線通信協(xié)議棧，該芯片包括串口、SPI接口和I/O控制接口 ； 所述收發(fā)器單元采用調(diào)制解調(diào)芯片，具有SPI接口和RF射頻接口 ； 所述功率放大單元采用功率放大芯片，其RF射頻輸入接口與收發(fā)器單元的RF射頻接口連接，其RF射頻輸出接口與濾波單元的RF射頻輸入接口連接； 所述濾波單元采用帶通濾波器，其RF射頻輸出端口用于與天線連接； 所述濾波單元采用帶通濾波器，其RF射頻輸出端口用于與TDD功率放大單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:還包括電量采集電路輸入端連接電池供電模塊，采集電池供電模塊的電壓供電信號，輸出端連接WIA-PA無線通信模塊，將采集的電池電壓信號轉(zhuǎn)換成WIA-PA無線通信模塊AD接口可測量范圍內(nèi)的電壓信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述電量采集電路由負載開關(guān)、采樣電阻、跟隨器和濾波器順序連接組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述電池供電模塊包括電池組和電池保護板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述電池供電模塊還設(shè)有電量測試接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:所述電池保護板包括保險絲、采樣電路、場效應(yīng)管順序連接，且并聯(lián)連接低電壓檢測電路、場效應(yīng)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，其特征在于:JTAG接口電路連接WIA-PA無線模塊，實現(xiàn)程序在線仿真與程序升級。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)安全型無線路由器，DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接電池供電模塊，輸出端通過低壓差穩(wěn)壓器后連接到WIA-PA無線通信模塊，為WIA-PA無線通信模塊供電；天線連接WIA-PA無線通信模塊，用于接收外部射頻信號以及向外部發(fā)送射頻信號；干簧管連接WIA-PA無線通信模塊，產(chǎn)生外部中斷信號，控制WIA-PA無線通信模塊與外部設(shè)備通信。本產(chǎn)品以WIA-PA無線模塊為核心，應(yīng)用超低功耗設(shè)計技術(shù)，本質(zhì)安全設(shè)計技術(shù)，并采用大容量安全型電池組供電，具有低壓保護，過流保護功能，既保證了電池的使用壽命又提高了防爆安全性。
【IPC分類】H04W88-08
【公開號】CN204350320
【申請?zhí)枴緾N201420843748
【發(fā)明人】張健, 趙雪峰, 牛澤田, 杜方, 孫金, 張二鵬, 鄧立志, 王月, 張鋒, 劉 東
【申請人】沈陽中科奧維科技股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月26日