一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，包括采用雙路鋰電池輸入，為GPS、自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸設(shè)備供電的供電電源模塊；與所述供電電源模塊連接，控制電壓輸入源，使兩輸入源可以互為備份，且可以通過(guò)調(diào)整電阻比例值，使主電源欠壓保護(hù)切換使用備用電源，以及主電源恢復(fù)切換功能，滿足冗余設(shè)計(jì)的電源管理模塊；與所述電源管理模塊輸出相連接，使用DC-DC集成同步降壓控制器實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)壓濾波輸出，提供給數(shù)碼舵機(jī)工作電壓的數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用兩路電池組作為輸入電壓源，通過(guò)相關(guān)集成電源管理芯片以及DC-DC集成同步降壓芯片控制，滿足冗余設(shè)計(jì)和不同設(shè)備供電要求，提供高穩(wěn)定性和可靠性。
【專利說(shuō)明】—種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)的電源領(lǐng)域，具體是一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]“無(wú)人機(jī)”全稱無(wú)人駕駛飛機(jī)(英文縮寫(xiě):Unmanned Aerial Vehicle),是一種以無(wú)線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機(jī)。機(jī)上無(wú)駕駛艙，但安裝有自動(dòng)駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機(jī)遙控站人員通過(guò)雷達(dá)等設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測(cè)和數(shù)字傳輸。
[0003]隨著時(shí)代的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，現(xiàn)代無(wú)人機(jī)對(duì)于供電系統(tǒng)有著嚴(yán)格的要求，數(shù)據(jù)傳輸，圖像傳輸，自動(dòng)駕駛儀，程序控制裝置等電子設(shè)備需要穩(wěn)定可靠的電源供電，才能保證無(wú)人機(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)于不同電子設(shè)備的供電以及高穩(wěn)定可靠性的電壓需求成為亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，旨在解決不同電子設(shè)備的供電要求以及高穩(wěn)定性和可靠性的電壓?jiǎn)栴}。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0006]一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，該裝置包括:
[0007]采用雙路鋰電池輸入，為GPS、自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸?shù)仍O(shè)備供電的供電電源模塊；
[0008]與所述供電電源模塊連接，控制電壓輸入源，使兩輸入源可以互為備份，且可以通過(guò)調(diào)整電阻比例值，使主電源欠壓保護(hù)切換使用備用電源，以及主電源恢復(fù)切換功能，滿足冗余設(shè)計(jì)的電源管理模塊；
[0009]與所述電源管理模塊輸出相連接，使用DC-DC集成同步降壓控制器實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)壓濾波輸出，提供給數(shù)碼舵機(jī)工作電壓的數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊。
[0010]所述供電電源模塊包括主電源和備用電源，其中:主電源采用11.1V 3SLIP0 ;備用電源采用 11.1V 3SLIP0 或者 7.4V 2SLIP0。
[0011]所述電源管理模塊包括LTC4416集成電源管理芯片，電阻(Rl，R2，R3)和P溝道MOSFET管；電阻Rl，R2，R3設(shè)置有主電源欠壓保護(hù)的電壓臨界值以及主電源恢復(fù)電壓臨界值；P溝道MOSFET管用于防止輸出端向輸入端倒灌電流，通過(guò)電源管理芯片可以控制MOSFET的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0012]所述數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊包括高效率的同步降壓器芯片LM27403，集成的MOSFET芯片CSD87350，電阻(R4、R5)和電容(Cl、C2)。電阻R4，R5設(shè)置有恒壓輸出值，電容(Cl、C2)數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊的輸入和輸出端連接，作為電源濾波使用。
[0013]本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用兩路電池組作為輸入電壓源，通過(guò)相關(guān)集成電源管理芯片以及DC-DC集成同步降壓芯片控制，主電源與備用電源互為備份，主電源具有欠壓保護(hù)自動(dòng)切換備用電源以及主電源恢復(fù)切換功能，滿足冗余設(shè)計(jì)和不同設(shè)備供電要求，提供高穩(wěn)定性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1提供的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置的具體實(shí)施方案簡(jiǎn)要電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置由順序連接的供電電源模塊1、電源管理模塊2和數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊3構(gòu)成。
[0018]如圖2所示，
[0019](I)供電電源模塊I采用雙路鋰電池輸出，主電源采用11.1V 3SLIP0,備用電源采用11.1V 3SLIP0或者7.4V 2SLIP0，為GPS、自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、數(shù)碼舵機(jī)等設(shè)備提供電壓源；
[0020](2)電源管理模塊2的作用是為了管理控制兩路電壓源，兩路電壓源互為備份，滿足冗余設(shè)計(jì)。其包括一個(gè)LTC4416集成電源管理芯片，3個(gè)電阻，3個(gè)P溝道MOSFET管。電阻Rl，R2，R3設(shè)置主電源欠壓保護(hù)的電壓臨界值以及主電源恢復(fù)電壓臨界值。
[0021]Vfail= 1.222* (R1+R3) / R3 ；
[0022]Vres=L 222* ( Rl + ( R2 | | R3 ) ) / R2 | | R3 ；
[0023]取R1=200K, R2=400K, R3=25K,因此 Vfail= IIV，Vres=Il.6V ；
[0024]3個(gè)P溝道MOSFET管用于防止輸出端向輸入端倒灌電流，通過(guò)電源管理芯片可以控制MOSFET的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；
[0025](3)數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊3是集成同步降壓控制器實(shí)現(xiàn)電源穩(wěn)壓濾波輸出，為數(shù)碼舵機(jī)提供穩(wěn)定可靠的工作電壓。其包括一個(gè)高效率的同步降壓器芯片LM27403，一個(gè)集成的MOSFET芯片CSD87350，兩個(gè)電阻，兩個(gè)電容。電阻R4，R5設(shè)置恒壓輸出值
[0026]Vout=0.6* (1+R4/R5)；
[0027]取R4=20K，R5=2.7K, Vout=5.0V。
[0028]電容Cl，C2連接在數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊的輸入和輸出端，作為電源濾波使用。
[0029]同步降壓器芯片LM27403是一款特性豐富、易于使用、同步降壓控制器，此控制器提供出色的集成等級(jí)和性能以實(shí)現(xiàn)高功率密度、負(fù)載點(diǎn)(POL)直流-直流穩(wěn)壓器解決方案內(nèi)的出色效率。200kHz和1.2MHz之間的電阻器可編程開(kāi)關(guān)頻率，以及具有自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間的集成高電流MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器提供優(yōu)化解決方案尺寸的靈活性，并且大大提升了轉(zhuǎn)換效率。3V至20V的寬輸入電壓范圍，效率高達(dá)97%，占空比高達(dá)93%，并可以提供30A的電流輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，其特征是:包括: 采用雙路鋰電池輸入，為GPS、自動(dòng)駕駛儀、數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸設(shè)備供電的供電電源模塊； 與所述供電電源模塊連接，控制電壓輸入源，使兩輸入源可以互為備份，且可以通過(guò)調(diào)整電阻比例值，使主電源欠壓保護(hù)切換使用備用電源，以及主電源恢復(fù)切換功能，滿足冗余設(shè)計(jì)的電源管理模塊； 與所述電源管理模塊輸出相連接，使用DC-DC集成同步降壓控制器實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)壓濾波輸出，提供給數(shù)碼舵機(jī)工作電壓的數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，其特征是:所述供電電源模塊包括主電源和備用電源，其中:主電源采用11.1V 3SLIP0;備用電源采用11.1V 3SLIP0或7.4V2SLIP0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，其特征是:所述電源管理模塊包括LTC4416集成電源管理芯片、電阻Rl、電阻R2、電阻R3和P溝道MOSFET管；電阻Rl、電阻R2、電阻R3設(shè)置有主電源欠壓保護(hù)的電壓臨界值以及主電源恢復(fù)電壓臨界值；P溝道MOSFET管用于防止輸出端向輸入端倒灌電流，通過(guò)電源管理芯片控制MOSFET的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)冗余電源裝置，其特征是:所述數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊包括高效率的同步降壓器芯片LM27403、集成的MOSFET芯片CSD87350、電阻R4、電阻R5和電容Cl、電容C2，電阻R4、電阻R5設(shè)置有恒壓輸出值，電容Cl、電容C2分別與數(shù)碼舵機(jī)電壓模塊的輸入和輸出端連接，作為電源濾波使用。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK203698671SQ201420041798
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】李承鋒, 蔣岷君, 鄺金豆, 趙恩澤, 董剛 申請(qǐng)人:桂林鑫鷹電子科技有限公司