[发明专利]一种轻型机械臂的电源管理装置及其控制方法

权利要求书

1.一种轻型机械臂的电源管理装置，包括滤波电容(100)，其特征在于，所述电源管理装置还包括：连接在电源管理装置的输入端和滤波电容之间的软启动电路(200)，以及并联在所述滤波电容两端的泵升电压泄放电路(400)；所述电源管理装置还包括：

微控制单元(500)，与所述软启动电路(200)和泵升电压泄放电路(400)连接，用于在装置启动后以预定间隔采样电源管理装置的输出电压，并判断预定间隔的输出电压变化小于预定阈值时确认此时输出电压为实际供电电压，根据所述实际供电电压设置软启动电压和泄放电压的阈值，将实时检测的电源管理装置的输出电压与所述软启动电压和泄放电压的阈值进行比对，并发送控制信号给所述软启动电路(200)和泵升电压泄放电路(400)以控制软启动和电压泄放；

所述软启动电路(200)包括：第一继电器(K1)、软启动电阻(R_S)、第一二极管(D1)和第一三极管(Q1)；其中第一继电器(K1)的触点与软启动电阻(R_S)并列后连接在输入回路中，第一继电器(K1)的线圈与第一二极管(D1)并联在5V电源与所述第一三极管(Q1)的集电极之间，所述第一三极管(Q1)的基极由微控制单元(500)发出的软启动控制信号控制；

其特征在于，所述微控制单元(500)设置的软启动电压的阈值包括软启动电压上限V_sh＝k₁×E和软启动电压下限V_sl＝k₂×E，其中E为确定的实际供电电压，0.75≤k₁≤0.85，0.55≤k₂≤0.65；微控制单元(500)设置的泄放电压的阈值包括泄放电压上限V_dh＝E+v₁和泄放电压下限V_dl＝E，其中2V≤v₁≤3V，且所述泄放电压上限V_dh小于电路能承受最大电压；所述微控制单元(500)在检测电源管理装置的输出电压低于软启动电压下限V_sl时，输出低电平信号给软启动电路(200)开始软启动；在检测电源管理装置的输出电压高于软启动电压上限V_sh时，输出高电平信号给软启动电路(200)关闭软启动；在检测所述输出电压高于泄放电压上限V_dh时输出高电平信号给泵升电压泄放电路(400)对电路泵升电压进行泄放，在检测所述输出电压低于泄放电压下限V_dl时输出低电平信号给泵升电压泄放电路(400)停止对电压的泄放。

2.根据权利要求1所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述微控制单元(500)还在装置启动后检测启动时间达到软启动时间时发送软启动控制信号给所述软启动电路(200)结束软启动。

3.根据权利要求1～2中任意一项所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述电源管理装置还包括：

急停电路(300)，连接在滤波电容(100)和泵升电压泄放电路(400)之间；

所述微控制单元(500)与所述急停电路(300)连接，用于在检测电源管理装置的输出电压高于泄放电压上限V_dh的持续时间大于预设时间时，发送急停控制信号给所述急停电路(300)断开回路。

4.根据权利要求3所述的轻型机械臂的电源管理装置，其特征在于，所述急停电路(300)包括：第二继电器(K2)、第二二极管(D2)、第二三极管(Q2)和与门；其中所述第二继电器(K2)的触点连接在滤波电容(100)和泵升电压泄放电路(400)之间的线路上，第二继电器(K2)的线圈与第二二极管(D2)并联在5V电源与所述第二三极管(Q2)的集电极之间，所述第二三极管(Q2)的基极与所述与门的输出端连接，所述与门的第一输入端与微控制单元发出的急停控制信号连接，所述与门的第二输入端与按钮急停信号连接。