CN208015450U - 备份电源切换电路及其构成的电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种备份电源切换电路及其构成的电源系统，所述备份电源切换电路包括：多个降压电路以及切换电路；降压电路输入端与高压电源连接，降压电路输出端与切换电路输入端连接，将高电压信号降压为低电压信号，并将低电压信号传输至切换电路；切换电路输出端与无人机飞控系统连接，切换电路包括多个电压输入端，多个电压输入端分别与多个降压电路连接；多个电压输入端具有不同的优先级，切换电路优先选择高优先级电压输入端输入低电压信号为无人机飞控系统供电，当高优先级电压输入端输入低电压信号出现过压或欠压状态时，切换至下一优先级电压输入端输入低电压信号为无人机飞控系统供电。避免主电源出现故障时无人机飞控系统崩溃的问题，提高无人机飞控系统的可靠性和稳定性。

Description

备份电源切换电路及其构成的电源系统

技术领域

本实用新型涉及备份电源供电技术领域，特别是涉及一种备份电源切换电路及其构成的电源系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无人机的发展，其在民用领域得到了广泛的应用。将无人机装配高清数码相机，能够很好的完成电力巡检工作、农业保险工作、环保工作、影视剧拍摄工作、街景工作、快递工作、灾后救援工作以及遥感测绘等工作。

无人机飞控系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统。而无人机飞控系统需要通过电源供电才能完成相应的控制操作。

目前的传统技术中，飞控系统的供电电源通常只设置一个，这样就会出现当供电电源出现供电异常时，整个无人机系统崩溃，进而导致无人机出现失控甚至损坏的情况。

实用新型内容

基于此，有必要针对当供电电源出现供电异常时，整个无人机系统崩溃，进而导致无人机出现失控甚至损坏的问题，提供一种备份电源切换电路及其构成的电源系统。

本实用新型的一个实施例提供了一种备份电源切换电路包括：多个降压电路以及切换电路；所述降压电路输入端与高压电源连接，所述降压电路输出端与切换电路输入端连接，用于将高电压信号转换为低电压信号，并将所述低电压信号传输至切换电路；所述切换电路的输出端与无人机飞控系统连接，所述切换电路包括多个电压输入端，多个所述电压输入端分别与多个所述降压电路连接；多个所述电压输入端具有不同的优先级，所述切换电路优先选择高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统供电，当高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号出现过压或欠压状态时，切换至下一优先级电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统供电。

进一步地，多个所述电压输入端包括高优先级电压输入端、低优先级电压输入端以及调试电压输入端；所述高优先级电压输入端与第一降压电路输出端连接；所述低优先级电压输入端与第二降压电路输出端连接；所述调试电压输入端与低压电源连接。

进一步地，所述切换电路的高优先级电压输入端接收所述第一降压电路输出的第一低电压信号为无人机飞控系统供电；当所述第一低电压信号出现过压或欠压状态时，所述切换电路的低优先级电压输入端接收所述第二降压电路输出的第二低电压信号为无人机飞控系统供电。

进一步地，所述降压电路用于将输入电压降低至5.3V电压输出。

进一步地，所述过压状态的过压电压为6.5V；所述欠压状态的欠压电压为3.5V。

进一步地，所述降压电路为降压调节器构成的降压电路。

进一步地，所述降压调节器为TPS54560芯片。

进一步地，所述切换电路为LTC4417芯片构成的切换电路。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电源系统包括至少一个上述任一项所述的备份电源切换电路，所述电源系统用于为无人机飞控系统供电。

进一步地，多个所述备份电源切换电路相互串联。

本实用新型的一个实施例设置有多个降压电路以及切换电路。其中多个降压电路互为备份电源，并且多个降压电路分别连接至切换电路的多个输入端，切换电路的多个输入端按照优先级由高到低进行排序。首先由高优先级输入端输入的电压为无人机飞控系统供电，当高优先级输入端输入的电压出现过压或欠压状态时，切换电路切换到下一优先级输入端输入的电压为无人机飞控系统供电。通过设置多个降压电路为无人机飞控系统供电，避免了当主电源出现故障时无人机飞控系统崩溃的问题。并且提高了无人机飞控系统的可靠性和稳定性，避免了因为电源问题而引起的无人机损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种备份电源切换电路的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种备份电源切换电路的降压电路的电路图。

附图标记：100为切换电路、200为第一降压电路、300为第二降压电路、400为无人机飞控系统、500为高压电源、600为低压电源。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本使用新型实施例公开了一种备份电源切换电路，通过设置多个降压电路以及切换电路，实现在主电源出现故障时自动切换至备用电源为无人机飞控系统供电。切换电路的多个电压输入端与多个降压电路连接，并且电压输入端按照优先级又高到低排序，系统上电后首先高优先级的电压输入端输入的电压为无人机飞控模块供电，当高优先级的电压输入端输入的电压出现过压或欠压时，切换模块切换至下一优先级的电压输入端输入的电压为无人机飞控系统供电。从而避免主电源出现故障时整个无人机系统崩溃，提高了无人机飞控系统的可靠性和稳定性。

请参阅图1-2，图1为本实用新型实施例提供的一种备份电源切换电路的示意图；图2为本实用新型实施例提供的一种备份电源切换电路的降压电路的电路图。

如图1-2所示，一种备份电源切换电路包括：多个降压电路以及切换电路100；所述降压电路输入端与高压电源500连接，所述降压电路输出端与切换电路100输入端连接，用于将高电压信号转换为低电压信号，并将所述低电压信号传输至切换电路；所述切换电路100的输出端与无人机飞控系统400连接，所述切换电路100包括多个电压输入端，多个所述电压输入端分别与多个所述降压电路连接；多个所述电压输入端具有不同的优先级，所述切换电路优先选择高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统400供电，当高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号出现过压或欠压状态时，切换至下一优先级电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统400供电。

具体的，降压电路包括降压调节器、电阻以及电容。降压电路用于将输入的电压转换为5.3V电压后输出给切换电路100。降压调节器的电源输入引脚(Vin)与高压电源500连接。降压调节器的电源输入引脚(Vin)与高压电源500的连接点还连接有电容C61，电容C61的另一端接地。压调节器的电阻时序和外部时钟引脚通过电阻R89接地。降压调节器的反馈引脚(FB)通过电阻R91接地。降压调节器的补偿引脚(COMP)依次连接有电阻R90、电容C64。电容C64的另一端接地。电阻R90与电容C64的两端并联有电容C63。降压调节器的接地引脚(GND)接地。降压调节器的转换引脚(SW)连接有电感L2，电感L2的另一端向外部输出低电压。电感L2与输出端的连接点与地之间依次连接有电阻R87以及二极管D24。电阻R87和二极管D24的两端分别并联有电容C58、电容C59、电容C60以及电容C62。电感L2与电容C58的连接点和降压调节器的反馈引脚(FB)与电阻R91的连接点之间依次连接有电阻R86、电阻R88。降压调节器的转换引脚(SW)与电感L2的电接点与降压调节器的接地引脚(GND)之间通过二极管D23连接。降压调节器的电压保护引脚(BOOT)和降压调节器的转换引脚(SW)与电感L2的电接点之间通过电容C57连接。其中降压调节器为TPS54560芯片，高压电源500的电压为50V。

具体的，切换电路100包括高优先级电压输入端、低优先级电压输入端、调试电压输入端以及电压输出端。其中高优先级电压输入端与第一降压电路200的输出端连接，低优先级电压输入端与第二降压电路300的输出端连接，调试电压输入端与低压电源600连接，低压电源600的电压为5V。其中调试电压输入端输入的电压为5V电压，用于在对无人机飞控系统400进行调试时为USB(通用串行总线)供电。无人机在进行飞行时，首先由高优先级电压输入端接入的第一降压电路200提供的5.3V电压为无人机飞控系统400供电，当第一降压电路200提供的电压出现过压或欠压状态时，实时切换到低优先级电压输入端接入的第二降压电路300提供的5.3V电压为无人机飞控系统400供电。优选的，切换电路100为LTC4417芯片构成的切换电路。

具体的，无人机在使用前首先需要对无人机的飞控系统进行调试，在对无人机的飞控系统进行调试时，通过切换电路100的调试电压输入端接入的5V电压为USB接口供电。对无人机的飞控系统调试完成后，无人机可以进行飞行操作。当无人机进行飞行操作时，首先由高优先级电压输入端接入的第一降压电路200输出的5.3V电压为无人机飞控系统400供电。当第一降压电路200输出的电压出现过压或欠压状态，优选的，过压电压为6.5V，欠压电压为3.5V。也就是当第一降压电路200输出的电压大于6.5V或低于3.5V时，切换电路100实时切换到低优先级电压输入端接入的第二降压电路300提供的5.3V电压为无人机飞控系统400供电。以保证无人机在飞行过程中的稳定性。

本实用新型还公开了一种电源系统包括至少一个上述任一种备份电源切换电路，所述电源系统用于为无人机飞控系统400供电。当使用一个备份电源切换电路为无人机飞控系统400供电时，其中高优先级电压输入端与第一降压电路200的输出端连接，低优先级电压输入端与第二降压电路300的输出端连接，调试电压输入端与低压电源600连接，电压输出端为无人机飞控系统400供电。当使用多个备份电源切换电路时，其中各个备份电源切换电路的高优先级电压输入端以及低优先级电压输入端与降压电路的输出端连接，各个备份电源切换电路之间通过调试电压输入端相互串联，并且最后一个备份电源切换电路的调试电压输入端与低压电源600连接。通过串联多个备份电源切换电路可设置多个备用电源，能够起到更好的保护作用。

本实用新型的一个实施例设置有多个降压电路以及切换电路。其中多个降压电路互为备份电源，并且多个降压电路分别连接至切换电路的多个输入端，切换电路的多个输入端按照优先级由高到低进行排序。首先由高优先级输入端输入的电压为无人机飞控系统供电，当高优先级输入端输入的电压出现过压或欠压状态时，切换电路切换到下一优先级输入端输入的电压为无人机飞控系统供电。通过设置多个降压电路为无人机飞控系统供电，避免了当主电源出现故障时无人机飞控系统崩溃的问题。并且提高了无人机飞控系统的可靠性和稳定性，避免了因为电源问题而引起的无人机损坏。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种备份电源切换电路，其特征在于，包括：多个降压电路以及切换电路；

所述降压电路输入端与高压电源连接，所述降压电路输出端与切换电路输入端连接，用于将高电压信号降压转换为低电压信号，并将所述低电压信号传输至所述切换电路；

所述切换电路的输出端与无人机飞控系统连接，所述切换电路包括多个电压输入端，多个所述电压输入端分别与多个所述降压电路连接；多个所述电压输入端具有不同的优先级，所述切换电路优先选择高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统供电，当高优先级的所述电压输入端输入的低电压信号出现过压或欠压状态时，切换至下一优先级电压输入端输入的低电压信号为无人机飞控系统供电。

2.根据权利要求1所述的备份电源切换电路，其特征在于，

多个所述电压输入端包括高优先级电压输入端、低优先级电压输入端以及调试电压输入端；

所述高优先级电压输入端与第一降压电路输出端连接；

所述低优先级电压输入端与第二降压电路输出端连接；

所述调试电压输入端与低压电源连接。

3.根据权利要求2所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述切换电路的高优先级电压输入端接收所述第一降压电路输出的第一低电压信号为无人机飞控系统供电；当所述第一低电压信号出现过压或欠压状态时，所述切换电路的低优先级电压输入端接收所述第二降压电路输出的第二低电压信号为无人机飞控系统供电。

4.根据权利要求1所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述降压电路用于将输入电压降低至5.3V电压输出。

5.根据权利要求1所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述过压状态的过压电压为6.5V；

所述欠压状态的欠压电压为3.5V。

6.根据权利要求1所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述降压电路为降压调节器构成的降压电路。

7.根据权利要求6所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述降压调节器为TPS54560芯片。

8.根据权利要求1所述的备份电源切换电路，其特征在于，

所述切换电路为LTC4417芯片构成的切换电路。

9.一种电源系统，其特征在于，包括至少一个权利要求1-8任一项所述的备份电源切换电路，所述电源系统用于为无人机飞控系统供电。

10.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，

多个所述备份电源切换电路相互串联。