CN213693475U - 一种无人机电源的降压控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机电源的降压控制电路，包括：电源芯片；NMOS管，其G极与所述电源芯片输出端连接，S极与所述电源开关连接；多个并联PMOS管，其G极与所述NMOS管的D极连接，D极与输入电压连接，S极输出降压前电压VDS；降压电路，其包括降压转换器；电压检测电路；电流检测电路；本实用新型本实用新型简化了无人机电源降压模块的复杂度，通过使用MOS管作为电压强度控制开关，对输入电源的多级降压进行统一管理，实现了无人机主板和负载的多路供电，增设了对降压前后电压电流的检测模块，实现对主板设备和负载设备的实时监控，为主控系统的安全管理提供了支持。

Description

一种无人机电源的降压控制电路

技术领域

本实用新型涉及无人机电源技术领域，具体为一种无人机电源的降压控制电路。

背景技术

无人机，即无人驾驶飞机简称，是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机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面多以轻小型无人机为主，主要应用在航拍、农业植保、测绘等领域，无人机行业应用，是无人机真正的刚需，大大的拓展了无人机本身的用途。无人机供电系统的设计非常重要，将直接影响到设备的作业时长，作业效率；供电系统的稳定性，还将直接影响到设备在使用过程中的安全性；由于无人机由多个模块组成，因此各部分电压需求不相同，系统电压等级较多，外部电源的输入电压需要进行多级降压后才能各自为他们供电。

目前的无人机电源系统大部分都采用动力系统、控制系统和载荷进行单独供电和单独降压的方案，这样一方面会造成电源效率下降，减少无人机飞行作业时间，另一方面会造成系统臃肿，不仅不方便安装和统一管理，而且增加了电源系统的复杂度和综合难度。同时，目前大多数无人机电源的降压模块没有没有增设电压电流监测保护电路，一旦电路的某个环节出现故障将面临失控和摔机的风险。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种无人机电源的降压控制电路，包括：电源芯片，其输入端与输入电压连接，输出端上连接有电源开关；NMOS管，其G极与所述电源芯片输出端连接，S极与所述电源开关连接；多个并联PMOS管，其G极与所述NMOS管的D极连接，D极与输入电压连接，S极输出降压前电压VDS；降压电路，其包括降压转换器；所述降压转换器的输入端与所述降压前电压VDS连接，FB引脚与控制电阻R66连接；所述控制电阻R66上连接跳线JP12；所述跳线JP12接通后所述降压转换器输出端输出电压并与负载开关的输入端连接；电压检测电路，其包括跳线JP21；所述跳线JP21的针脚1和针脚2接通；所述针脚2与所述负载开关的输出端连接，所述针脚1连接有限流电阻R74；所述限流电阻R74与电压感测放大器的信号输入端连接；电流检测电路，其包括功率电阻R77；所述功率电阻R77与所述负载开关的输出端连接；所述功率电阻R77两端连接有电流感测放大器的信号正输入端和信号负输入端。

优选的是，其中，所述输入电压为40V-60V；所述降压电路为双路，所述输出电压为双路12V。

优选的是，其中，所述电源开关为单刀双掷的船型开关。

优选的是，其中，多个所述并联PMOS管的S极连接有电流采集电路和电压监控电路。

优选的是，其中，所述电压感测放大器的输出端与外部MCU的AD转换口Ⅰ连接。

优选的是，其中，所述电流感测放大器的输出端与外部MCU的AD转换口Ⅱ连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型本实用新型简化了无人机电源降压模块的复杂度，通过使用MOS管作为电压强度控制开关，对输入电源的多级降压进行统一管理，实现了无人机主板和负载的多路供电，增设了对降压前后电压电流的检测模块，实现对主板设备和负载设备的实时监控，为主控系统的安全管理提供了支持。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的无人机电源的降压控制电路的电源芯片示意图；

图2为本实用新型提供的无人机电源的降压控制电路的NMOS管和多个并联PMOS管示意图；

图3为本实用新型提供的无人机电源的降压控制电路的降压电路示意图；

图4为本实用新型提供的无人机电源的降压控制电路的电压检测电路示意图；

图5为本实用新型提供的无人机电源的降压控制电路的电流检测电路示意图；

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

图1-5示出了本实用新型的一种实现形式，包括：

电源芯片1，其输入端与输入电压连接，输出端上连接有电源开关11；

NMOS管2，其G极与所述电源芯片1输出端连接，S极与所述电源开关11连接；

多个并联PMOS管3，其G极与所述NMOS管2的D极连接，D极与输入电压连接，S极输出降压前电压VDS；

降压电路，其包括降压转换器4；所述降压转换器4的输入端与所述降压前电压VDS连接，FB引脚与控制电阻R66 41连接；所述控制电阻R66 41上连接跳线JP12 42；所述跳线JP12 42接通后所述降压转换器4输出端输出电压并与负载开关5的输入端连接；

电压检测电路，其包括跳线JP21 61；所述跳线JP21 61的针脚1和针脚2接通；所述针脚2与所述负载开关5的输出端连接，所述针脚1连接有限流电阻R74 62；所述限流电阻R74 62与电压感测放大器63的信号输入端连接；

电流检测电路，其包括功率电阻R77 71；所述功率电阻R77 71与所述负载开关5的输出端连接；所述功率电阻R77 71两端连接有电流感测放大器72的信号正输入端和信号负输入端。

工作原理：在一种无人机电源的降压控制电路中，通过开启电源芯片1输出端的电源开关11，NMOS管2和多个并联PMOS管3的DS导通；多个并联PMOS管3的S极形成降压前电压VDS；降压前电压VDS在接入降压电路中的的降压转换器4的输入端后，通过接通跳线JP1242使得降压转换器4输出端输出合适的输出电压；输出电压通过负载开关后接入到电压检测电路和电流检测电路中进行相应的实时电压电流监测；在上述技术方案中，通过控制电源开关11，实现了低电压控制高电压大电流的供电系统的输出，避免频繁插拔带来的风险；NMOS管2和多个PMOS管3的配合，增强了电源管理过程的安全性，简化了无人机电源的复杂度；降压转换器4提供了稳定合适的输出电压；电压检测电路和电流检测电路实现了对无人机各模块的输出电压的实时监控，保证了装置安全。

在上述技术方案中，所述输入电压为40V-60V；所述降压电路为双路，所述输出电压为双路12V。这样设置可实现对无人机主板和负载的两路稳定供电。

在上述技术方案中，所述电源开关11为单刀双掷的船型开关。这样设置可使得电路接通关断的切换更加稳定安全，避免了插拔式开关带来的损耗。

在上述技术方案中，多个所述并联PMOS管3的S极连接有电流采集电路和电压监控电路。这样设置可以确保对输入电压进行实时监控，增强了电源管理过程中的安全性。

在上述技术方案中，所述电压感测放大器63输出端与外部MCU的AD转换口Ⅰ连接。这样设置可确保对无人机主板和负载的电压进行实时监控，通过外部MCU对数据的分析，做出实时反馈，预防事故的发生。

在上述技术方案中，所述电流感测放大器72的输出端与外部MCU的AD转换口Ⅱ连接。这样设置可确保对无人机主板和负载的电流进行实时监控，通过外部MCU对数据的分析，做出实时反馈，预防事故的发生。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，包括：

电源芯片，其输入端与输入电压连接，输出端上连接有电源开关；

NMOS管，其G极与所述电源芯片输出端连接，S极与所述电源开关连接；

多个并联PMOS管，其G极与所述NMOS管的D极连接，D极与输入电压连接，S极输出降压前电压VDS；

降压电路，其包括降压转换器；所述降压转换器的输入端与所述降压前电压VDS连接，FB引脚与控制电阻R66连接；所述控制电阻R66上连接跳线JP12；所述跳线JP12接通后所述降压转换器输出端输出电压并与负载开关的输入端连接；

电压检测电路，其包括跳线JP21；所述跳线JP21的针脚1和针脚2接通；所述针脚2与所述负载开关的输出端连接，所述针脚1连接有限流电阻R74；所述限流电阻R74与电压感测放大器的信号输入端连接；

电流检测电路，其包括功率电阻R77；所述功率电阻R77与所述负载开关的输出端连接；所述功率电阻R77两端连接有电流感测放大器的信号正输入端和信号负输入端。

2.如权利要求1所述的一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，所述输入电压为40V-60V；所述降压电路为双路，所述输出电压为双路12V。

3.如权利要求1所述的一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，所述电源开关为单刀双掷的船型开关。

4.如权利要求1所述的一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，多个所述并联PMOS管的S极连接有电流采集电路和电压监控电路。

5.如权利要求1所述的一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，所述电压感测放大器输出端与外部MCU的AD转换口Ⅰ连接。

6.如权利要求1所述的一种无人机电源的降压控制电路，其特征在于，所述电流感测放大器的输出端与外部MCU的AD转换口Ⅱ连接。

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