[发明专利]一种上电限流电路

说明书

本发明提供一种上电限流电路，所述上电限流电路包括：上电开关、限流电阻和短路控制模块；所述上电开关、限流电阻与待充电的充电电容串联，与用于充电的电源一起形成回路，当所述上电开关闭合后，所述电源通过所述限流电阻向所述充电电容充电；所述短路控制模块并联在所述限流电阻两端，当所述充电电容完成充电后，所述短路控制模块用于将所述限流电阻短路。可以有效实现移动机器人首次上电时对一体化关节的过压过流防护，同时在上电完毕后不影响其加速运动性能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种上电限流电路。

背景技术

随着协作机器人的快速发展，集成一体化关节的小体积、低重量、高功率优势得到市场广泛认可，其在移动机器人领域得到了广泛应用。一体化关节为了保证伺服加速性能，其电源输入前级一般配备较大的电容(滤波和蓄能)；而移动机器人一般通过大容量电池供电，蓄电池带载较多一体化关节使用时，在通电开关闭合瞬间由于电容充电会形成瞬间大电流短路，在主供电回路中形成类似LC振荡现象，造成供电电路电压冲击较大，且有很强的冲击电流。而一体化关节中集成了伺服电机的驱动控制电路，由于空间限制导致的元器件选型困难，其驱动电路前级无法实现较高的过压和过流防护，而一体化关机驱动控制电路的供电一般通过主供电回路DCDC变换得到，上电瞬间较大的电压和电流冲击，很容易造成DCDC电源变换电路以及其它低压控制电路的损坏，进而导致一体化关节的驱动控制电路失效。

上述情况在移动机器人首次上电时由于电容充电才会产生。当机器人上电完毕运转过程中，其主供电回路的电压波动较小，其电流随加速性能的变化而有较大变化，虽然其主供电回路的电流变化较大，由于电压的平稳性，其供电回路具有较强的稳定性。因此，如何限制其首次上电电流和电压，同时保证移动机器人运动过程中的良好加速性能就成为了一个重要难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种上电限流电路，所述上电限流电路包括：上电开关、限流电阻和短路控制模块；

所述上电开关、限流电阻与待充电的充电电容串联，与用于充电的电源一起形成回路，当所述上电开关闭合后，所述电源通过所述限流电阻向所述充电电容充电；所述短路控制模块并联在所述限流电阻两端，当所述充电电容完成充电后，所述短路控制模块用于将所述限流电阻短路。

在一个实施例中，所述上电限流电路还包括：电压控制模块，所述电压控制模块的第一输入端用于接收检测电压，所述电压控制模块的第二输入端用于接收基准参考电压，所述电压控制模块根据所述检测电压及基准参考电压生成控制信号，所述控制信号经由所述电压控制模块的输出端输出给所述短路控制模块，以控制所述短路控制模块工作。

在一个实施例中，所述短路控制模块包括：DC升压电源、MOS管、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第五电阻；其中，所述MOS管的源极和漏极分别与所述限流电阻的第一端和第二端连接，所述MOS管的栅极与所述DC升压电源的电压输出端连接；所述第一电阻的第一端与第一三极管的发射极连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第一三极管的基极连接在一起；所述第一三极管的集电极与所述DC升压电源的输入端连接，所述第三电阻的第一端也与第一三极管的集电极连接；所述第三电阻的第二端、第二三极管的基极、第四电阻的第一端连接在一起；所述第二三极管的发射极与第二电阻的第二端连接，所述第二三极管的集电极与第五电阻连接；所述第四电阻、第五电阻的第二端连接。

在一个实施例中，所述第一电阻的阻值小于所述第二电阻的阻值；所述第四电阻的阻值大于所述第五电阻的阻值。

在一个实施例中，所述电压控制模块的输出端与所述第二三极管的基极连接，用于控制第二三极管的导通或关断。