CN107579727A - 一种适用于机器人报警装置的电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于机器人报警装置的电源模块，包括控制器、降压稳压电路、DC‑DC变换电路、脉冲产生电路、上位机、按键模块和显示模块，控制器分别连接按键模块、显示模块、上位机、降压稳压电路、DC‑DC变换电路和脉冲产生电路，脉冲产生电路还连接输出端VO和DC‑DC变换电路，DC‑DC变换电路还通过电源VCC连接到降压稳压电路另一端。本发明适用于机器人报警装置的电源模块系统首先由RT8105构成的DC‑DC转换电路产生稳定的2V电压，该电压经过一个脉冲产生电路输出至负载，通过ATmega16单片机输出的脉冲波形配合脉冲产生电路控制脉冲产生电路中开关管的导通和关断，从而在输出端VO负载上形成与该脉冲波形同频率、同脉宽的脉冲电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体是一种适用于机器人报警装置的电源模块。
背景技术
随着社会生产力的发展和多媒体处理技术的进步， 人们对机器人功能的要求越来越高。
机器人的使用离不开供电系统。机器人一般都使用大功率电源，大功率电源是电源领域的一个分支，大功率电源通常通过两种方式实现，一种是按功率要求直接设计。另一种是采用多组低功率并联输出设计。前者系统维护复杂，如散热设计，噪声管理，效率管理要集中统一管理，才能实现总体设计目标。后者采用现有的成熟电路设计，然后进行并联，不存在散热设计，噪声管理，效率管理的问题，维护方便，容易集成，已越来越受到行业的重视。
一个性能优良的电源，是所有电子设备的能源保障。现在电子技术发展迅猛，对电源的要求更趋苛刻，特别是一些大电流、宽电压输入范围之电源更是如此。原来的串联稳压电源由于其体积大、效率低、发热严重等缺点已被逐步淘汰出局，设计者转而关注并采用轻巧、效率高的开关电源电路，并逐步延伸到各个领域应用。
在一些特殊应用场合，需要一种低电压大电流的电源，有时也需要电源频率、脉宽均可调整的脉冲电源。现有的很多电源系统内部电路结构较为复杂，稳定性较低，而且对于脉冲控制把握不好，造成脉冲调节不稳定，极大影响了电源的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于机器人报警装置的电源模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于机器人报警装置的电源模块，包括控制器、降压稳压电路、DC-DC变换电路、脉冲产生电路、上位机、按键模块和显示模块，所述控制器分别连接按键模块、显示模块、上位机、降压稳压电路、DC-DC变换电路和脉冲产生电路，脉冲产生电路还连接输出端VO和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路还通过电源VCC连接到降压稳压电路另一端；所述降压稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、电位器RP1、电位器RP2、三极管VT1和电感L，所述电阻R2一端分别连接电源VCC和电阻R3，电阻R2另一端分别连接二极管D2负极、芯片U1引脚4、芯片U1引脚8、二极管D1负极、电位器RP1和电位器RP1滑片，芯片U1引脚1连接电容C3，电容C3另一端分别连接二极管D2正极、芯片U1引脚5、电阻R1、电容C1、电位器RP2、芯片U2引脚4和电容C2，芯片U1引脚2分别连接芯片U1引脚6、芯片U1引脚7、电容C1另一端、三极管VT2集电极和芯片U2引脚3，三极管VT2基极分别连接二极管D1负极和电阻R1另一端，所述芯片U2引脚2连接电位器RP2滑片，芯片U2引脚7分别连接电阻R3另一端和三极管VT1集电极，三极管VT1基极连接芯片U2引脚6，三极管VT1发射极连接电感L，电感L另一端分别连接电位器RP2另一端、电容C2另一端和输出端Vo。
作为本发明进一步的方案：所述控制器采用ATmega16单片机。
作为本发明进一步的方案：所述降压稳压电路采用开关型降压稳压电路。
作为本发明进一步的方案：所述DC-DC变换电路采用芯片RT8105控制。
作为本发明进一步的方案：所述芯片U1型号为NE555。
作为本发明再进一步的方案：所述芯片U2型号为F0048。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于机器人报警装置的电源模块系统首先由RT8105构成的DC-DC转换电路产生稳定的2V电压，该电压经过一个脉冲产生电路输出至负载，通过ATmega16单片机输出的脉冲波形配合脉冲产生电路控制脉冲产生电路中开关管的导通和关断，从而在输出端VO负载上形成与该脉冲波形同频率、同脉宽的脉冲电流。此外，系统中加入了按键模块和显示模块，键盘用于设置脉冲电源的频率和占空比，显示模块用于显示当前脉冲电源的占空比，便于用户观察，控制器与上位机进行连接，用户可通过相应的上位机进行设置，该系统工作安全、稳定，操作方便。
附图说明
图1为适用于机器人报警装置的电源模块的电源结构原理框图；
图2为适用于机器人报警装置的电源模块中降压稳压电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种适用于机器人报警装置的电源模块，包括控制器、降压稳压电路、DC-DC变换电路、脉冲产生电路、上位机、按键模块和显示模块，所述控制器分别连接按键模块、显示模块、上位机、降压稳压电路、DC-DC变换电路和脉冲产生电路，脉冲产生电路还连接输出端VO和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路还通过电源VCC连接到降压稳压电路另一端；所述降压稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、电位器RP1、电位器RP2、三极管VT1和电感L，所述电阻R2一端分别连接电源VCC和电阻R3，电阻R2另一端分别连接二极管D2负极、芯片U1引脚4、芯片U1引脚8、二极管D1负极、电位器RP1和电位器RP1滑片，芯片U1引脚1连接电容C3，电容C3另一端分别连接二极管D2正极、芯片U1引脚5、电阻R1、电容C1、电位器RP2、芯片U2引脚4和电容C2，芯片U1引脚2分别连接芯片U1引脚6、芯片U1引脚7、电容C1另一端、三极管VT2集电极和芯片U2引脚3，三极管VT2基极分别连接二极管D1负极和电阻R1另一端，所述芯片U2引脚2连接电位器RP2滑片，芯片U2引脚7分别连接电阻R3另一端和三极管VT1集电极，三极管VT1基极连接芯片U2引脚6，三极管VT1发射极连接电感L，电感L另一端分别连接电位器RP2另一端、电容C2另一端和输出端Vo。所述控制器采用ATmega16单片机。所述降压稳压电路采用开关型降压稳压电路。所述DC-DC变换电路采用芯片RT8105控制。所述芯片U1型号为NE555。所述芯片U2型号为F0048。
请参阅图1，系统首先由RT8105构成的DC-DC转换电路产生稳定的2V电压，该电压经过一个脉冲产生电路输出至负载，通过ATmega16单片机输出的脉冲波形配合脉冲产生电路控制脉冲产生电路中开关管的导通和关断，从而在输出端VO负载上形成与该脉冲波形同频率、同脉宽的脉冲电流。此外，系统中加入了按键模块和显示模块，键盘用于设置脉冲电源的频率和占空比，显示模块用于显示当前脉冲电源的占空比，便于用户观察，控制器与上位机进行连接，用户可通过相应的上位机进行设置，该系统工作安全、稳定，操作方便。
PULS为控制器输出的脉冲控制信号，该信号经过电压放大后驱动Q5，从而使输出至负载的VO信号与PULS信号同脉宽、同频率，通过改变PULS占空比及频率，就可以实现VO输出的脉宽、频率可调。
芯片U1和电位器RP1、三极管VT1、电容C1等组成无稳态多谐振荡器，振荡频率由电位器RP1和电容C1决定，二极管D1、电阻R1和三极管VT2组成恒流充电电源，以保持电容C1充电锯齿电压的线性，芯片U2采用运放F0048，接成电压比较放大器，取自电位器RP2的取样电压加之芯片U2的反相端，电容C1上的锯齿电压加至同相端，当电源VCC电压由于某种原因上升时，使芯片U2输出的矩形波占空比减小，三极管VT1导通时间缩短，使电容C2上的平均电压减小，反之，当电源VCC电压下降时，三极管VT1导通时间加长，电容C2上电压增加，达到稳压的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种适用于机器人报警装置的电源模块，包括控制器、降压稳压电路、DC-DC变换电路、脉冲产生电路、上位机、按键模块和显示模块，其特征在于，所述控制器分别连接按键模块、显示模块、上位机、降压稳压电路、DC-DC变换电路和脉冲产生电路，脉冲产生电路还连接输出端VO和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路还通过电源VCC连接到降压稳压电路另一端；所述降压稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、电位器RP1、电位器RP2、三极管VT1和电感L，所述电阻R2一端分别连接电源VCC和电阻R3，电阻R2另一端分别连接二极管D2负极、芯片U1引脚4、芯片U1引脚8、二极管D1负极、电位器RP1和电位器RP1滑片，芯片U1引脚1连接电容C3，电容C3另一端分别连接二极管D2正极、芯片U1引脚5、电阻R1、电容C1、电位器RP2、芯片U2引脚4和电容C2，芯片U1引脚2分别连接芯片U1引脚6、芯片U1引脚7、电容C1另一端、三极管VT2集电极和芯片U2引脚3，三极管VT2基极分别连接二极管D1负极和电阻R1另一端，所述芯片U2引脚2连接电位器RP2滑片，芯片U2引脚7分别连接电阻R3另一端和三极管VT1集电极，三极管VT1基极连接芯片U2引脚6，三极管VT1发射极连接电感L，电感L另一端分别连接电位器RP2另一端、电容C2另一端和输出端Vo。
2.根据权利要求1所述的适用于机器人报警装置的电源模块，其特征在于，所述控制器采用ATmega16单片机。
3.根据权利要求1所述的适用于机器人报警装置的电源模块，其特征在于，所述降压稳压电路采用开关型降压稳压电路。
4.根据权利要求1所述的适用于机器人报警装置的电源模块，其特征在于，所述DC-DC变换电路采用芯片RT8105控制。
5.根据权利要求1所述的适用于机器人报警装置的电源模块，其特征在于，所述芯片U1型号为NE555。
6.根据权利要求1所述的适用于机器人报警装置的电源模块，其特征在于，所述芯片U2型号为F0048。
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