[发明专利]电源模块

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种电源模块。

背景技术

能自由行走的机器人一般采用24V电池供电，而机器人内部各路用电模块需求的电压值各不相同，以+5V、+12V、+24V居多，这样就需要多种电压转换模块，现有机器人一般简单的采用几组分立的降压模块，这种架构存在以下缺点：

第一，开机浪涌电流大。在机器人电源开关打开时，几组分立的降压模块同时开启，因为机器人本身的功耗就比较大，一般有一两百瓦，那瞬间浪涌电流更可达数十安培，容易造成电子元器件损坏，甚至可能造成电池输出短路保护功能开启，电池断开输出。

第二，不能实现软关机，分立的降压模块在电源开关关闭的同时就停止工作，假如机器人有用到X86主板的话，硬关机就会对X86主板和硬盘造成伤害。

第三，分立的降压模块分别独立工作，不能接受主机控制，它们上电后就处于常开状态，即使负载断开它们也在工作，不符合环保节能的潮流。

第四，分立的降压模块功能单一，不具备电池充电控制功能。当充电器发生异常时不能切断电池，容易发生危险或损坏电池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种能够实现的大功率、多路直流输出并且能够集中管理的电源模块。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电源模块，包括MCU、为MCU供电的待机电源、电子开关、电池、充电器、充电控制模块以及两个以上的降压单元，两个以上的降压单元分别输出不同的电压，每个降压单元包括两个以上的降压模块，所述MCU分别与电子开关、充电控制模块、待机电源以及降压模块电连接，电子开关还分别与电池、降压模块和充电控制模块电连接，充电控制模块与充电器电连接，降压模块用于与负载电连接。

本发明的有益效果在于：通过MCU控制各降压模块的开启和关断，以及控制电子开关的开启和关断，充电控制模块可对电池充电进行控制，例如控制充电电路，以保证电池的安全，待机电源为MCU提供工作电源，将MCU供电独立开来，确保MCU正常工作，降压模块将电池电压转换成各负载所需的直流电压。本发明通过在电池与降压模块之间加入了MCU、电子开关和充电控制模块，利用对MCU实现各降压模块的开机控制，解决了开机瞬间浪涌电流大的问题，还可以在关闭电源开关后，延时关断各降压模块，实现软关机功能，也可以在负载停止工作期间关断对应的降压模块，以降低功耗。不同的降压单元输出不同的电压，以满足不同被供电设备的不同电压需求，每个降压单元包括多个降压模块，可以同时实现多路供电。

附图说明

图1为本发明实施例的电源模块结构连接示意图；

图2为本发明实施例一的电源模块结构连接示意图；

图3为本发明实施例一的电源模块的第一降压单元的结构示意图；

图4为本发明实施例一的电源模块的第二降压单元的结构示意图；

图5为本发明实施例一的电源模块的第三降压单元的结构示意图；

图6为本发明实施例一的电源模块的电子开关的示例电路图；

图7为本发明实施例一的电源模块的充电控制模块的示例电路图；

图8为本发明实施例一的电源模块的待机电源的示例电路图。

标号说明：

1、MCU；2、待机电源；3、电子开关；4、电池；5、充电器；6、充电控制模块；7、降压单元；71、降压模块；8、第一降压单元；81、型号为TPS54340的芯片；9、第二降压单元；91、型号为TPS54540的芯片；10、第三降压单元；101、型号为SC8701的芯片；11、电源启动开关；12、机器人的主板。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：在电池与降压模块之间加入了MCU、电子开关和充电控制模块，MCU分别与电子开关、充电控制模块、待机电源以及降压模块电连接，电子开关还分别与电池、降压模块和充电控制模块电连接，充电控制模块与充电器电连接。

请参照图1，本发明提供：