一种用于无人机冗余供电的理想二极管制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于无人机冗余供电的理想二极管，由电流感应电路、隔离驱动电路、快速关断电路、以及功率输出电路组成；电流感应电路的输入端连接无人机的偏置电源，电流感应电路的输出端连接到隔离驱动电路的输入端，隔离驱动电路的输出端连接到快速关断电路的输入端，快速关断电路的输出端连接到功率输出电路的输入端，功率输出电路的输出端连接无人机的主供电源。本实用新型专利技术利用场效应管导通电阻为毫欧(mΩ)级，能够产生电压降远低于传统分立式硅二极管或肖特基二极管，损耗的能量极低的特性，能够实现隔离驱动，具备较强的抗干扰能力，不易发生误开通或误关断，并具备快速关断能力，抑制了栅极与源极间的电压振荡。抑制了栅极与源极间的电压振荡。抑制了栅极与源极间的电压振荡。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机冗余供电的理想二极管


[0001]本技术涉及无人机供电
，具体涉及一种用于无人机冗余供电的理想二极管。

技术介绍

[0002]传统的冗余供电是采用功率二极管对多路供电电源进行并联汇流后对外供电。但由于功率二极管存在PN结导通压降(导通压降约为1V～2V)，而无人机的供电电压是28V的直流电，且供电电流较大，所以由二极管导通压降引起的发热损耗非常大。近年来，有厂家推出了专用理想二极管控制芯片，结合功率场效应管(MOSFET)使用，可以实现理想二极管的功能，显著降低传统分立式硅二极管或肖特基二极管由于正向电压降而损失的能量。但是，理想二极管控制芯片的抗干扰能力较差，在无人机内部恶劣的供电环境下，容易出现下述问题：在开关的边沿会有电压振荡，致使供电回路反复开关，导致MOSFET损坏；MOSFET的关断时间长，致使供电电源的隔离失效；MOSFET的栅极驱动电路是非隔离的，容易产生误开通或误关断故障。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的是现有理想二极管所存在的问题，提供一种用于无人机冗余供电的理想二极管。
[0004]为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种用于无人机冗余供电的理想二极管，由电流感应电路、隔离驱动电路、快速关断电路、以及功率输出电路组成；电流感应电路的输入端连接无人机的偏置电源，电流感应电路的输出端连接到隔离驱动电路的输入端，隔离驱动电路的输出端连接到快速关断电路的输入端，快速关断电路的输出端连接到功率输出电路的输入端，功率输出电路的输出端连接无人机的主供电源。
[0006]上述方案中，电流感应电路由单极霍尔开关K1，电容C6，以及电阻R3和R5组成；单极霍尔开关K1的第2脚、电容C6的一端和电阻R3的一端连接；单极霍尔开关K1的第1脚和电容C6的另外一端连接，并形成电流感应电路的输入端的负极；电阻R3另外一端和电阻R5一端相连，并形成电流感应电路的输入端和输出端的正极；单极霍尔开关K1的第3脚与电阻R5的另外一端连接，并形成电流感应电路的输出端的负极。
[0007]上述方案中，隔离驱动电路由三极管Q1，无芯变压器T1，二极管RD1和RD2，电容C1、C2、C4、C5和C7，以及电阻R2、R6、R8和R9组成；三极管Q1的集电极、电阻R2的一端和电容C5的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的正极；电容C5的另外一端、电容C1的一端与无芯变压器T1的输入侧的正极连接；三极管Q1的基极、电阻R2的另外一端、电阻R6的一端和电容C7的一端连接；电容C7的另外一端、电阻R6的另外一端和电阻R9的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的负极；电阻R9的另外一端、电阻R8的一端、电容C4的一端与无芯变压器T1的输入侧的负极连接；三极管Q1的发射极、电容C1的另外一端、电阻R8的另外一端和电容C4
的另外一端连接；无芯变压器T1的输出侧的正极与电容C2的一端连接；电容C2的另外一端、二极管RD1的阴极和二极管RD2的阳极连接；二极管RD2的阴极形成隔离驱动电路的输出端的正极；无芯变压器T1的输出侧的负极与二极管RD1的阳极相连，并形成隔离驱动电路的输出端的负极。
[0008]上述方案中，快速关断电路由三极管Q2，稳压二极管RD1，瞬态电压抑制二极管RD3，二极管RD4，电容C3和C8，以及电阻R1、R4和R7组成；三极管Q2的基极、稳压二极管RD1的阳极、电阻R7的一端和电容C8的一端连接，并形成快速关断电路的输入端的正极，与隔离驱动电路的输出端的正极连接；三极管Q2的集电极、电阻R7的另外一端、电容C8的另外一端、瞬态电压抑制二极管RD3的阳极、电容C3的一端连接，并形成快速关断电路的输入端和输出端的负极，与隔离驱动电路的输出端的负极连接；三极管Q2的发射极、稳压二极管RD1的阴极和电阻R1的一端连接；电阻R1的另外一端、电容C3的另外一端、电阻R4的一端和电阻R10的一端连接；电阻R10的另外一端与二极管RD4的阴极连接；二极管RD4的阳极和电阻R4的另外一端连接，并形成快速关断电路的输出端的正极。
[0009]上述方案中，功率输出电路由功率场效应管Q3组成；功率场效应管Q3的栅极形成功率输出电路的输入端的正极，与快速关断电路的输出端的正极连接；功率场效应管Q3的漏极形成功率输出电路的输出端的正极；功率场效应管Q3的源极形成功率输出电路的输入端和输出端的负极，与快速关断电路的输出端的负极连接。
[0010]与现有技术相比，本技术具有如下特点：
[0011]1、场效应管导通电阻为毫欧(mΩ)级，产生电压降远低于传统分立式硅二极管或肖特基二极管，损耗的能量极低；
[0012]2、实现隔离驱动，具备较强的抗干扰能力，不易发生误开通或误关断；
[0013]3、具备快速关断能力，抑制了栅极与源极间的电压振荡。
附图说明
[0014]图1为一种用于无人机冗余供电的理想二极管的原理图。
具体实施方式
[0015]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本技术进一步详细说明。
[0016]一种用于无人机冗余供电的理想二极管，如图1所示，由电流感应电路、隔离驱动电路、快速关断电路、以及功率输出电路组成。电流感应电路的输入端连接无人机的偏置电源，通过无人机的偏置电源对电流感应电路供电，电流感应电路的输出端连接到隔离驱动电路的输入端，隔离驱动电路的输出端连接到快速关断电路的输入端，快速关断电路的输出端连接到功率输出电路的输入端，功率输出电路的输出端连接无人机的主供电源。
[0017]电流感应电路由单极霍尔开关K1，电容C6，以及电阻R3、R5组成。单极霍尔开关K1的第2脚、电容C6的一端和电阻R3的一端连接；单极霍尔开关K1的第1脚和电容C6的另外一端连接，并形成电流感应电路的输入端的负极，与+5V的无人机的偏置电源的负极连接；电阻R3另外一端和电阻R5一端相连，并形成电流感应电路的输入端和输出端的正极，与+5V的无人机的偏置电源的正极连接；单极霍尔开关K1的第3脚与电阻R5的另外一端连接，并形成
电流感应电路的输出端负极。
[0018]隔离驱动电路由三极管Q1，无芯变压器T1，二极管RD1、RD2，电容C1、C2、C4、C5、C7，以及电阻R2、R6、R8、R9组成。其中三极管Q1为NPN型三极管。二极管RD1和二极管RD2可以采用一个串联二极管实现。三极管Q1的集电极、电阻R2的一端和电容C5的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的正极，与电流感应电路的输出端的正极连接；电容C5的另外一端、电容C1的一端与无芯变压器T1的输入侧的正极连接；三极管Q1的基极、电阻R2的另外一端、电阻R6的一端和电容C7的一端连接；电容C7的另外一端、电阻R6的另外一端和电阻R9的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的负极，与电流感应电路的输出端的负极连接；电阻R9的另外一端、电阻R8的一端、电容C4的一端与无芯变压器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机冗余供电的理想二极管，其特征是，由电流感应电路、隔离驱动电路、快速关断电路、以及功率输出电路组成；电流感应电路的输入端连接无人机的偏置电源，电流感应电路的输出端连接到隔离驱动电路的输入端，隔离驱动电路的输出端连接到快速关断电路的输入端，快速关断电路的输出端连接到功率输出电路的输入端，功率输出电路的输出端连接无人机的主供电源。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机冗余供电的理想二极管，其特征是，电流感应电路由单极霍尔开关K1，电容C6，以及电阻R3和R5组成；单极霍尔开关K1的第2脚、电容C6的一端和电阻R3的一端连接；单极霍尔开关K1的第1脚和电容C6的另外一端连接，并形成电流感应电路的输入端的负极；电阻R3另外一端和电阻R5一端相连，并形成电流感应电路的输入端和输出端的正极；单极霍尔开关K1的第3脚与电阻R5的另外一端连接，并形成电流感应电路的输出端的负极。3.根据权利要求1所述的一种用于无人机冗余供电的理想二极管，其特征是，隔离驱动电路由三极管Q1，无芯变压器T1，二极管RD1和RD2，电容C1、C2、C4、C5和C7，以及电阻R2、R6、R8和R9组成；三极管Q1的集电极、电阻R2的一端和电容C5的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的正极；电容C5的另外一端、电容C1的一端与无芯变压器T1的输入侧的正极连接；三极管Q1的基极、电阻R2的另外一端、电阻R6的一端和电容C7的一端连接；电容C7的另外一端、电阻R6的另外一端和电阻R9的一端连接，并形成隔离驱动电路的输入端的负极；电阻R9的另外一端、电阻R8的一端、电容C4的一端与无芯变压器T1的输入侧的负极连接；三极管Q1的发射极、电容C1的另外一端、电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，黄志爱，蒋志军，蒙柳梅，陈庆潮，黄月福，朱春馨，郭高成，
申请(专利权)人：桂林星云电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：