CN205039607U - 四驱智能车供电电源 - Google Patents
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Abstract
四驱智能车供电电源，包括电池模块、电源供电管理模块，电池模块连接电源供电管理模块，电源供电管理模块包括电机驱动单元、5V稳压单元、舵机稳压单元。本实用新型一种四驱智能车供电电源，采用线性稳压芯片，进行智能车电源稳定供电，该电源的线性稳压电路输出电压比输入电压低、输出纹波小、电路简单；同时具备工作产生的噪声低、反应速度快等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种四驱智能车供电电源，用于四驱智能车稳压供电。
背景技术
随着计算机领域不断飞速的发展，机器人的制造已经到达高度自动化发展趋势，智能机器人在当今社会的应用越来越广泛。四驱智能车作为一种小型的机器人，它的应用前景和价值是不可估量的。倘若四驱智能车作为一种产品进行开发甚至生产，一定会在市场上产生很高的经济效益。例如：现有技术中的玩具车越来越趋向智能化，同时也深受儿童们的青睐。从普通的玩具车到比赛或科研用的MCU智能小车，从能够语音识别的智能车到可以进行图像处理的智能车，可以预见未来全智能机器人的应用将更加广泛。目前普通的无线遥控车用不了多久很容易损坏，电池十分不耐用，供电电路板经常性失灵，这是很多用户甚至制造商遇到的共同问题。所以，作为智能车的动力供应电路模块的设计，即电源供电电路的设计，成为至关重要的一步。电源模块关系到机器人是否稳定的运行。目前，基本上日常应用的电源部分主要分为两类：一类为开关型稳压电源电路，另一类为线性稳压电源电路。总体的来说，智能车采用集成三端稳压芯片。由于开关型稳压电路如果设计不好或者电容电感不匹配，会造成负载能力差、输出夹杂高频谐波、纹波大等问题，这会影响智能车的模拟部分电路的工作。
发明内容
基于上述缺陷，本实用新型提供一种四驱智能车供电电源，采用线性稳压芯片，进行智能车电源稳定供电，该电源的线性稳压电路输出电压比输入电压低、输出纹波小、电路简单；同时具备工作产生的噪声低、反应速度快等特点。
本实用新型所采用的技术方案是：
四驱智能车供电电源，包括电池模块、电源供电管理模块，电池模块连接电源供电管理模块，电源供电管理模块包括电机驱动单元、5V稳压单元、舵机稳压单元。
所述电池模块包括至少一个镍镉电池。
所述电源供电管理模块包括供电电源端口、供电电源端口的V+端连接电容C1一端，供电电源端口的V-端连接电容C1另一端并接地，C1一端连接引线接口VBAT，所述引线接口VBAT用于驱动直流电机。所述供电电源端口的V+端连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接发光二极管LED1的阳极，发光二极管LED1的阴极接地。所述供电电源端口的V+端连接二极管D1阳极，二极管D1阴极连接电容C3一端，电容C3一端、电容C3另一端均连接稳压芯片U1。电容C5一端、电容C5另一端连接稳压芯片U1，电容C5一端构成5V稳压电源引线接口VCC。
所述电容C1两端并联有电容C2，电容C1比电容C2的容量大。所述电容C1为电解电容。
所述电容C5两端并联有电容C4，电容C5比电容C4的容量大。
所述稳压芯片U1为LM2940-5型稳压芯片。
所述供电电源端口为BT供电电源端口。
所述5V稳压单元用于MCU最小系统、传感器模块、驱动板上的IC芯片、人机交换部分、无线通信部分、编码器部分供电。
本实用新型四驱智能车供电电源，技术效果如下：
1）、采用了线性稳压芯片LM2940-5搭建成的5V稳压电路来给这些模块供电，不仅能够稳定的实现各项功能，而且各个模块不会互相干扰，整个电路简单实用。
2）、电解电容C1的代用主要考虑耐压和滤波，耐压过低可能会击穿，耐压高则不会影响，尤其智能车在运行过程中驱动部分耗电量最大，在电机工作时会导致电池瞬间电压下降，采用电解电容，不仅保证了直流电机供压的持续性和稳定性转速，而且还可以接受今后发展需求更大的电池容量规格，延长了机器人或小车的运转时间。
3）、在电源输入部分，大容量电容C1与小容量电容C2进行并联，前者消除低频干扰，后者消除高频干扰，并联在一起的主要目的为了滤波，提供一个抗干扰、稳定性强的滤波电路。
4）、大容量电容C5与小容量电容C4的并联电路，前者消除低频干扰，后者消除高频干扰，把两种电容并联起来的电路工作效果更好，不仅可以取长补短，而且整个电路组合是个滤波电路，抗干扰能力强，5V稳压的效果最好。
5）、本实用新型四驱智能车供电电源，具备线性稳压电路输出电压比输入电压低，输出纹波小，电路简单，工作产生的噪声低、反应速度快等特点。
附图说明
图1是本实用新型电源的模块连接示意图；
图2是本实用新型电源的电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示，四驱智能车供电电源，包括电池模块、电源供电管理模块，电池模块连接电源供电管理模块，电源供电管理模块包括电机驱动单元、5V稳压单元、舵机稳压单元。
电池模块采用单只电池电压为1.2V、且电池上标有Ni-Cd的镍镉电池。基于标准智能车供电系统本技术采用7.2V_2000mAh_Ni-Cd供电，即需要六个镍镉电池。
电机驱动单元直接用7.2V电池直接供电。
所述5V稳压单元用于MCU最小系统、传感器模块、驱动板上的IC芯片、人机交换部分、无线通信部分、编码器部分供电。采用了线性稳压芯片LM2940-5搭建成的5V稳压单元来给这些部分供电，不仅能够稳定的实现各项功能，而且各个模块不会互相干扰，整个电路简单实用。
由于转向舵机易烧坏，一般将舵机稳压单元输出调在5.5V~6V范围内较合适。
本实用新型四驱智能车供电电源，采用的电路包括滤波电路和稳压电路。其具体电路如图2所示：
电气元件的参数如下：供电电源端口为BT供电电源端口，BT供电电源端口输入电压：7.2V；电阻R1：2.2kΩ；电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5分别为1000uF/16V、0.1uF、0.1uF、0.1uF、1000uF/10V；线性稳压芯片LM2940-5，二极管D1（型号为10DDA10），发光二极管LED1（型号为EBR3338S），直流电机驱动7.2V供电引线接口：VBAT，5V稳压电源供电引线接口：VCC。
供电电源端口的V+端连接电容C1一端，供电电源端口的V-端连接电容C1另一端并接地，C1一端连接引线接口VBAT，所述引线接口VBAT用于驱动直流电机。
所述供电电源端口的V+端连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接发光二极管LED1的阳极，发光二极管LED1的阴极接地。
所述供电电源端口的V+端连接二极管D1阳极，二极管D1阴极连接电容C3一端，电容C3一端、电容C3另一端均连接稳压芯片U1。
电容C5一端、电容C5另一端连接稳压芯片U1，电容C5一端构成5V稳压电源引线接口VCC。
所述电容C1两端并联有电容C2，电容C1比电容C2的容量大。所述电容C1为电解电容。
所述电容C5两端并联有电容C4，电容C5比电容C4的容量大。
所述稳压芯片U1为LM2940-5型稳压芯片。
当智能车接入7.2V的电池后，按下启动开关，电路开始工作。引线接口VBAT提供前后左右四个直流电机驱动电压，供电电压等于电池BT电压，电路正常工作时对电解电容C1进行充电且两端电压不能突变。
当智能车电路接通电源时，为了能够直接判断电池是否正常，从正极V+端、线路上接入了电阻R1和发光二极管LED1串联接地电路，电阻R1主要限流，以免电流过高超过发光二极管LED1的电流上限，以致烧坏LED1灯，所以，当电源满电或有足够的电量时，按下开关后，LED1亮；否则，LED1不亮。
二极管D1和稳压芯片LM2940-5的1引脚进行串联接入到正极V+段、线路后，根据二极管的单相导通性，如果出现电池的正负极反接情况，此时二极管D1不导通，则不会对稳压芯片LM2940-5产生影响。
对于单片机MCU来说，单片机本身功耗低，但是就5V稳压单元而言，它对供电输出电源VCC（+5V）要求较高。经过试验比对线性稳压芯片LM2940-5的性能较优，具有输出电压相对恒定，压降较低，工作效率高的优点。最小系统MCU及其他芯片等部分的供电容易受其他模块的干扰，为了进一步提高稳定性，在芯片LM2940-5的1引脚处前端并联了电容C3来消除高频干扰，芯片2引脚处直接接零电位，芯片3引脚处接入输出电源部分VCC（+5V）。大容量电容C5与小容量电容C4的并联电路，前者消除低频干扰，后者消除高频干扰，把两种电容并联起来的电路工作效果更好，不仅可以取长补短，而且整个电路组合是个滤波电路，抗干扰能力强，5V稳压的效果最好。
Claims (7)
1.四驱智能车供电电源，包括电池模块、电源供电管理模块，其特征在于，电池模块连接电源供电管理模块，电源供电管理模块包括电机驱动单元、5V稳压单元、舵机稳压单元；
所述电池模块包括至少一个镍镉电池；所述电源供电管理模块包括供电电源端口,供电电源端口的V+端连接电容C1一端，供电电源端口的V-端连接电容C1另一端并接地，C1一端连接引线接口VBAT，所述引线接口VBAT用于驱动直流电机；所述供电电源端口的V+端连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接发光二极管LED1的阳极，发光二极管LED1的阴极接地；所述供电电源端口的V+端连接二极管D1阳极，二极管D1阴极连接电容C3一端，电容C3一端、电容C3另一端均连接稳压芯片U1；电容C5一端、电容C5另一端连接稳压芯片U1，电容C5一端构成5V稳压电源引线接口VCC。
2.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述电容C1两端并联有电容C2，电容C1比电容C2的容量大。
3.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述电容C1为电解电容。
4.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述电容C5两端并联有电容C4，电容C5比电容C4的容量大。
5.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述稳压芯片U1为LM2940-5型稳压芯片。
6.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述供电电源端口为BT供电电源端口。
7.根据权利要求1所述四驱智能车供电电源，其特征在于，所述5V稳压单元用于MCU最小系统、传感器模块、驱动板上的IC芯片、人机交换部分、无线通信部分、编码器部分供电。
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| CN201520864058.0U CN205039607U (zh) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | 四驱智能车供电电源 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108462379A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-28 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直流双施加高压大电流试验电源用纹波抑制电路 |
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2015
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