[发明专利]一种将LLC用于餐厅服务机器人的电源电路及控制方法

权利要求书

1.一种将LLC用于餐厅服务机器人的电源电路，其特征在于：全桥电路、第一谐振腔、第二谐振腔、变压器、整流网络和第五、第六N沟道场效应管Q5、Q6；

所述全桥电路包括第一、第二、第三、第四N沟道场效应管Q1、Q2、Q3、Q4；输入电压的正极与第一N沟道场效应管Q1的漏极相连，负极与第二N沟道场效应管Q2的源极相连；第一N沟道场效应管Q1的漏极和源极分别与第三N沟道场效应管Q3的漏极和第二N沟道场效应管Q2的漏极相连；第二N沟道场效应管Q2的源极与第四N沟道场效应管Q4的源极相连；第四N沟道场效应管Q4的漏极与第三N沟道场效应管Q3的源极相连；

所述第一谐振腔包括第一谐振电感Lr1和第一谐振电容Cr1；第五N沟道场效应管Q5的漏极与第一N沟道场效应管Q1的源极相连，源极与第一谐振电感Lr1的一边相连；第一谐振电容Cr1的一边与第一谐振电感Lr1的另一边相连，另一边与变压器原边线圈的1端相连；

所述第二谐振腔包括第二谐振电感Lr2和第二谐振电容Cr2；第六N沟道场效应管Q6的漏极与第一N沟道场效应管Q1的源极相连，源极与第二谐振电感Lr2的一边相连；第二谐振电容Cr2的一边与第二谐振电感Lr2的另一边相连，另一边与变压器原边线圈的1端相连；

变压器原边线圈的2端与第四N沟道场效应管的漏极相连；

所述整流网络包括第一、第二、第三、第四二极管D1、D2、D3、D4和第三电容C3；第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极相连，正极与第三二极管D3的负极相连；第四二极管D4的正极与第三二极管D3的正极相连，负极与第二二极管D2的正极相连；第三电容C3的一边与第二二极管D2的负极相连，另一边与第四二极管D4的正极相连；

变压器次级线圈的1端与第一二极管D1的正极相连，2端与第二二极管D2的正极相连。

2.如权利要求1所述一种将LLC用于餐厅服务机器人的电源电路的控制方法，其特征在于：该电源电路的控制方法为通过栅极输入的电平控制场效应管的工作状态，使机器人在不同模式下切换，包括待机模式、轻载模式、中载模式和重载模式；

(1)待机模式：第三、第五N沟道场效应管Q3、Q5持续关闭，第一、第二、第四N沟道场效应管Q1、Q2、Q4持续导通；其中第六N沟道场效应管Q6持续导通，第二谐振电感Lr2和第二谐振电容Cr2组成一个谐振腔；第一、第二N沟道场效应管Q1、Q2构成半桥结构，以不对称半桥方式进行工作，工作频率接近谐振腔的谐振频率；待机模式下，餐厅服务机器人处于静止状态，仅维持关节处电机与自身重量相平衡；

(2)轻载模式：第五N沟道场效应管Q5持续关闭；第六N沟道场效应管Q6持续导通，第二谐振电感Lr2和第二谐振电容Cr2组成一个谐振腔；第一、第二、第三、第四N沟道场效应管Q1、Q2、Q3、Q4持续导通，组成全桥结构，以FPM方式进行工作；轻载模式下，餐厅服务机器人仅仅两条手臂运动，可以做迎宾、指路等的工作；

(3)中载模式：第五、第六N沟道场效应管Q5、Q6持续导通，第一谐振电感Lr1、第一谐振电容Cr1和第二谐振电感Lr2、第二谐振电容Cr2构成双谐振腔；第一、第二、第三、第四N沟道场效应管Q1、Q2、Q3、Q4持续导通，组成全桥结构，以全桥移相的方式进行工作，工作频率接近谐振频率；中载模式下，餐厅服务机器人双臂和底盘的驱动轮运动，进行打菜、上菜、带路等所持物品重量较轻的工作；

(4)重载模式：第五、第六N沟道场效应管Q5、Q6持续导通，第一谐振电感Lr1、第一谐振电容Cr1和第二谐振电感Lr2、第二谐振电容Cr2构成双谐振腔；第一、第二、第三、第四N沟道场效应管Q1、Q2、Q3、Q4持续导通，组成全桥结构，以FPM方式进行工作；重载模式下，餐厅服务机器人双臂和底盘的驱动轮运动，做搬运重物的工作。

3.如权利要求2所述一种将LLC用于餐厅服务机器人的电源电路的控制方法，其特征在于：所述待机模式和中载模式下，谐振腔的工作频率为略小于谐振频率。