[实用新型]电源模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，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。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型采用的技术方案为：

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。

进一步的，所述电子开关包括第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，第一三极管的基极连接MCU，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极，第二三极管的源极连接充电控制模块，第二三极管的集电极的分别连接第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅极，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的源极连接，第一MOS管与第二MOS管的漏极连接点与降压模块连接，第三MOS管和第四MOS管的漏极连接点与电池连接。

进一步的，所述第一三极管为NPN型三极管，第二三极管为NPN型三极管，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管分别为N沟道MOS管。

进一步的，所述两个以上的降压单元包括第一降压单元、第二降压单元和第三降压单元，第一降压单元的输出电压为+5V，第二降压单元的输出电压为+12V，第三降压单元的输出电压为+24V。

进一步的，第一降压单元包括5个相互独立的降压模块，第二降压单元包括6个相互独立的降压模块，第三降压单元包括4个相互独立的降压模块。

进一步的，第一降压单元的降压模块包括型号为TPS54340的芯片。

进一步的，第二降压单元的降压模块包括型号为TPS54540的芯片。

进一步的，第三降压单元的降压模块包括型号为SC8701的芯片101。

进一步的，所述充电控制电路包括电流检测电路和与电流检测电路电连接的开关，所述电流检测电路与充电器电连接。

本实用新型的有益效果在于：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。本实用新型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为本实用新型实施例的电源模块结构连接示意图；

图2为本实用新型实施例一的电源模块结构连接示意图；

图3为本实用新型实施例一的电源模块的第一降压单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的电源模块的第二降压单元的结构示意图；