本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种防反向电动势电路和无人机。
背景技术：
随着无人机技术的发展，无人机的应用领域也越来越多，无人机的内部电路结构也越来越复杂。传统无人机的电机在降速或者停转的时候会产生的巨大的反向电动势，巨大的反向电动势施加给各电路器件会导致除电机之外的供电负载电压增加，容易烧坏器件，导致无人机无法正常运行。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种防反向电动势电路和无人机，以解决现有技术中无人机的电机产生的反向电动势会导致供电负载电压增加，容易烧坏器件的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种防反向电动势电路，包括：电压比较模块、滤波模块和包括至少三个开关管的开关管组；
所述开关管组适于与外部电源和外部电调电机均连接，还与所述滤波模块和所述电压比较模块均连接；
所述外部电源的电压经过所述滤波模块输入到所述开关管组；所述电压比较模块检测各个开关管的源极和栅极的电压，并在开关管的源极的电压大于或等于漏极的电压时控制各个开关管正常工作，在开关管的源极的电压小于漏极的电压时关闭各个开关管以使各个开关管内部的体二极管导通。
可选的，所述电压比较模块包括输入端、控制端、输出端和电压端；所述开关管组包括：第一开关管、第二开关管和第三开关管；
所述第一开关管的源极、所述第二开关管的源极和所述第三开关管的源极均与外部电源、所述滤波模块和所述电压比较模块的输入端连接；所述第一开关管的栅极、所述第二开关管的栅极和所述第三开关管的栅极均与所述电压比较模块的控制端连接；所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的漏极和所述第三开关管的漏极均与外部电调电机、所述电压比较模块的输出端和电压端连接。
可选的，所述开关管为场效应管。
可选的，所述场效应管为nmos场效应管。
可选的，所述电压比较模块为二极管芯片。
可选的，所述二极管芯片为lm5050芯片；
所述lm5050芯片的输入引脚与所述电压比较模块的输入端连接，所述lm5050芯片的控制引脚与所述电压比较模块的控制端连接，所述lm5050芯片的输出引脚与所述电压比较模块的输出端连接，所述lm5050芯片的电源引脚与所述电压比较模块的电源端连接，所述lm5050芯片的接地引脚接地。
可选的，所述电压比较模块还包括二极管；
所述lm5050芯片的输出引脚与二极管的正极连接，所述lm5050芯片的电源引脚与二极管的负极连接。
可选的，所述滤波模块包括：至少一个滤波电容；
所述滤波电容的第一端与所述外部电源和各个开关管的源极均连接，所述滤波电容的第二端接地。
可选的，所述滤波模块包括：第一电容、第二电容和第三电容；
所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端均与所述外部电源和各个开关管的源极连接，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端均接地。
可选的，所述滤波模块为滤波芯片。
本发明实施例第二方面提供了一种无人机，包括如实施例第一方面提供的任一项所述的防反向电动势电路。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：该防反向电动势电路主要包括开关管组、电压比较模块和滤波模块，结构简单，成本低，安装便捷；其中，电压比较模块检测各个开关管的源极和栅极的电压，并在开关管的源极的电压大于或等于漏极的电压时控制各个开关管正常工作，在开关管的源极的电压小于漏极的电压时关闭各个开关管以使各个开关管内部的体二极管导通，有效防止无人机产生的反向电动势，保护无人机的电路器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的防反向电动势电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的防反向电动势电路的电路示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
参见图1，本实施例提供的一种防反向电动势电路，包括：开关管组100、电压比较模块200和滤波模块300，开关管组100包括至少三个开关管，电压比较模块200包括输入端、控制端、输出端和电压端。各个开关管的源极与外部电源、滤波模块300和电压比较模块200的输入端均连接，各个开关管的栅极与电压比较模块200的控制端连接，各个开关管的漏极与外部电调电机、电压比较模块200的输出端和电压端均连接。需要说明的是，图1中示出了包括三个开关管的开关管组100，但本发明实施例中并不限于此，在其他实施例中，开关管组100的个数可以为三个、四个或五个以上。
具体的，外部电源的电压经过滤波模块300输入到开关管组100，电压比较模块200检测各个开关管的源极和栅极的电压，并在开关管的源极的电压大于或等于漏极的电压时控制各个开关管正常工作，在开关管的源极的电压小于漏极的电压时关闭各个开关管以使各个开关管内部的体二极管导通。
实际应用中，无人机电机在降速或者停转的时候会产生的巨大的反向电动势，导致无人机除了电机之外的供电负载电压增加，如果使用二极管来防止反向电动势会有0.7v的管压降，而无人机功率都是kw级别的，2kw的电流就有40a，此时需要二极管的功率为28w，能过28w功率的二极管尺寸是相当巨大的，安装也不便捷。所以本实施例采用电压比较模块200和开关管组100对电机的反向电动势进行隔离，解决了飞控和其他供电因为电压升高而烧坏的问题。
上述防反向电动势电路中，主要包括开关管组100、电压比较模块200和滤波模块300，结构简单，成本低；其中，电压比较模块200检测各个开关管的源极和栅极的电压，并在开关管的源极的电压大于或等于漏极的电压时控制各个开关管正常工作，在开关管的源极的电压小于漏极的电压时关闭各个开关管以使各个开关管内部的体二极管导通，有效防止无人机产生的反向电动势，保护无人机的电路器件。
可选的，参见图2，所述开关管组100可以包括：第一开关管q1、第二开关管q2和第三开关管q3；第一开关管q1的源极、第二开关管q2的源极和第三开关管q3的源极均与外部电源、滤波模块300和电压比较模块200的输入端连接；第一开关管q1的栅极、第二开关管q2的栅极和第三开关管q3的栅极均与电压比较模块200的控制端连接；第一开关管q1的漏极、第二开关管q2的漏极和第三开关管q3的漏极均与外部电调电机、电压比较模块200的输出端和电压端连接。
可选的，本实施例的各个开关管可以为场效应管，参见图2，各个开关管可以为nmos场效应管，各个nmos场效应管的源极与外部电源、滤波模块300和电压比较模块200的输入端均连接，各个nmos场效应管的栅极与电压比较模块200的控制端连接，各个nmos场效应管的漏极与外部电调电机、电压比较模块200的输出端和电压端均连接。
可选的，本实施例的电压比较模块200可以为二极管芯片。参见图2，电压比较模块200可以为lm5050芯片，lm5050芯片为理想二极管，结构简单，成本低，同时可以控制开关管的关断，用于防反电动势，保护无人机的电路。具体的，lm5050芯片的输入引脚(in引脚)与电压比较模块200的输入端(第一开关管q1的源极、第二开关管q2的源极和第三开关管q3的源极的共接点)连接，lm5050芯片的控制引脚(gate引脚)与电压比较模块200的控制端(第一开关管q1的栅极、第二开关管q2的栅极和第三开关管q3的栅极的共接点)连接，lm5050芯片的输出引脚(out引脚)与电压比较模块200的输出端(第一开关管q1的漏极、第二开关管q2的漏极和第三开关管q3的漏极的共接点)连接，lm5050芯片的电源引脚(vs引脚)与电压比较模块200的电源端连接，lm5050芯片的接地引脚(gnd引脚和off引脚)接地。
一个实施例中，本实施例的滤波模块300可以包括：至少一个滤波电容。滤波电容的第一端与所述外部电源和各个开关管的源极均连接，滤波电容的第二端接地。具体的，参见图2，滤波模块300可以包括：第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3；第一电容c1的第一端、第二电容c2的第一端和第三电容c3的第一端均与外部电源和各个开关管的源极连接，第一电容c1的第二端、第二电容c2的第二端和第三电容c3的第二端均接地。
可选的，滤波模块300还可以为滤波芯片。滤波芯片集成度高，结构简单，成本低，稳定性好，例如滤波器。
结合图2，对本实施例的防反向电动势电路的工作流程进行说明，如下：
本方案的防反向电动势电路使用多个nmos场效应管并联并且反向使用，再通过lm5050芯片比较各个nmos场效应管的源极和漏极的电压大小来控制nmos场效应管开关。当nmos场效应管的漏极电压高于nmos场效应管的源极电压(产生反电动势)时，lm5050芯片关闭nmos场效应管，此时电流通过nmos场效应管本身的体二极管来导通，因为nmos场效应管的漏极电压大于nmos场效应管的源极电压的时间非常短暂(ms级别)，所以nmos场效应管的损耗很小，开关管的损耗减小。当nmos场效应管的漏极电压小于或等于nmos场效应管的源极电压时，nmos场效应管正常工作。
上述实施例中，主要包括开关管组100、电压比较模块200和滤波模块300，结构简单，成本低，安装便捷；其中，电压比较模块200检测各个开关管的源极和栅极的电压，并在开关管的源极的电压大于或等于漏极的电压时控制各个开关管正常工作，在开关管的源极的电压小于漏极的电压时关闭各个开关管以使各个开关管内部的体二极管导通，有效防止无人机产生的反向电动势，保护无人机的电路器件。
实施例二
基于上述实施例一，本实施例提供了一种无人机，包括上述实施例一提供的任一项所述的防反向电动势电路，也具有上述任一种所述的防反向电动势电路的有益效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本发明的保护范围之内。