一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统的制作方法

本发明涉及电力电子，特别是涉及一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统。

背景技术：

1、目前太阳能无人机还是一种新型产物，市场上还没有能够完全适配给太阳能无人机的电源系统，已上市的电源系统基本都是单级降压，且输出电压单一，无法同时提供多种电压需求，无法提供采集参数输出，电参数需要外部采集，这对电源工作时的实时参数采集并不友好。早期的太阳能无人机在别无选择的情况下，多会采取使用多个电源模块串并联搭配使用，来得到合适的输出电压。

2、以上的技术方案由于多个降压元器件，电压测试元器件，电流测试元器件等多种独立的元器件串并联工作，连接复杂且任何一个损坏都会引起整个系统无法正常工作，这会带来机载电源系统可靠性不高和参数采集困难的问题，这对整个太阳能无人机整系统是一个巨大的隐患。同时多个单独元器件进行系统集成体积巨大，导致大幅度占用机舱内空间，挤压机舱内其它航电设备的使用空间。为提高飞机可靠性，为飞机载荷预留更多空间等目的，需要根据需求，重新设计一款适合于太阳能无人机的电源模块，具备以上所说的所有元器件的功能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，可减小电源开关的体积和重量，并集成两级降压电路，对总电源进行分级降压，可以同时输出多种电压，降低电源系统的体积和重量。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，所述系统包括：

4、一级降压模块、二级降压模块和总电源开关模块；

5、所述总电源开关模块的一端与总电源连接，所述总电源开关模块的另一端与所述一级降压模块连接；

6、所述一级降压模块与所述二级降压模块连接，所述一级降压模块用于将总电源电压降低到第一电压，所述二级降压模块用于将所述第一电压降低到第二电压；

7、所述总电源开关模块包括多个并联mos管。

8、可选的，所述一级降压模块具体包括：降压控制器、mos管q11、mos管q12、mos管q21和mos管q22；

9、所述降压控制器的第一控制输出端分别与所述mos管q11、所述mos管q12的控制端连接，所述降压控制器的第二控制输出端分别与所述mos管q21和所述mos管q22的控制端连接；所述降压控制器的电源输入端与总电源开关模块连接；

10、所述mos管q11和所述mos管q12的输入端均与总电源开关模块的正极输出端连接，所述mos管q11的输出端、所述mos管q12的输出端、所述mos管q21的输入端、所述mos管q22的输入端均与用于第一电压输出的端口连接，所述mos管q21和所述mos管q22的输出端均接地。

11、可选的，所述一级降压模块还包括：滤波电路；

12、所述滤波电路具体包括：电感l1、电容c16、电容c17和稳压二极管d12；

13、所述电感l1的一端与所述mos管q11的输出端、所述mos管q12的输出端、所述mos管q21的输入端、所述mos管q22的输入端连接；

14、所述电感l1的另一端、所述电容c16的一端、所述电容c17的一端、所述稳压二极管d12的阴极均与用于第一电压输出的端口连接；

15、所述电容c16的另一端、所述电容c17的另一端、所述稳压二极管d12的阳极均接地。

16、可选的，所述多个并联mos管，具体包括：mos管q1、mos管q2、mos管q3和mos管q4；

17、所述mos管q1、所述mos管q2、所述mos管q3和所述mos管q4的型号为5c628l。

18、可选的，所述二级降压模块包括：降压稳压器、稳压二极管d6、电感l2、电容c23、电容c26、电容c27、电阻r21和电阻r22；

19、所述降压稳压器的第一输入端与所述一级降压模块的用于第一电压输出的端口连接；

20、所述降压稳压器的第一输出端与所述电容c23的一端连接，所述电容c23的另一端、所述降压稳压器的第二输入端、所述稳压二极管d6的阴极均与电感l2的一端连接；

21、所述电感l2的另一端、所述电容c26的一端、所述电容c27的一端、所述电阻r21的一端均与第二电压输出端连接；

22、所述降压稳压器的接地端、所述稳压二极管d6的阳极、所述电容c26的另一端、所述电容c27的另一端均接地；

23、所述电阻r21的另一端、所述r22的一端均与所述所述降压稳压器的第三输入端连接；

24、所述电阻r22的另一端接地。

25、可选的，所述降压稳压器的型号为tps54560。

26、可选的，所述系统还包括：采集模块；

27、所述采集模块的采集端口与总电源连接，所述采集模块的供电端口与所述所述二级降压模块的第二电压输出端连接，所述采集模块用于采集总电源的输入电压值和输入电流值。

28、可选的，所述采集模块包括：电流检测放大器；所述电流检测放大器型号为ina169。

29、可选的，所述第一电压为7.4v，所述第二电压为5v。

30、可选的，所述降压控制器的型号为lm5116。

31、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

32、本发明通过将原有电源开关替换为多个并联mos管来控制总电源的通断，减小了电源开关的体积和重量，并在一级降压模块电源输出端设置二级降压模块，进行分级降压，可以同时输出多种电压，通过集成两级降压电路，进一步降低了电源系统的体积和重量。

技术特征：

1.一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述一级降压模块具体包括：降压控制器、mos管q11、mos管q12、mos管q21和mos管q22；

3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述一级降压模块还包括：滤波电路；

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述多个并联mos管，具体包括：mos管q1、mos管q2、mos管q3和mos管q4；

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述二级降压模块包括：降压稳压器、稳压二极管d6、电感l2、电容c23、电容c26、电容c27、电阻r21和电阻r22；

6.根据权利要求5所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述降压稳压器的型号为tps54560。

7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述系统还包括：采集模块；

8.根据权利要求7所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述采集模块包括：电流检测放大器；所述电流检测放大器型号为ina169。

9.根据权利要求1所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述第一电压为7.4v，所述第二电压为5v。

10.根据权利要求2所述的一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，其特征在于，所述降压控制器的型号为lm5116。

技术总结
本发明公开一种基于太阳能无人机电源的分级降压系统，涉及电力电子技术领域，包括一级降压模块、二级降压模块和总电源开关模块；总电源开关模块的一端与总电源连接，总电源开关模块的另一端与一级降压模块连接；一级降压模块与二级降压模块连接，一级降压模块用于将总电源电压降低到第一电压，二级降压模块用于将第一电压降低到第二电压；总电源开关模块包括多个并联MOS管，本发明通过将原有电源开关替换为多个并联MOS管来控制总电源的通断，减小了电源开关的体积和重量，并在一级降压模块电源输出端设置二级降压模块，进行分级降压，可以同时输出多种电压，通过集成两级降压电路，进一步降低了电源系统的体积和重量。

技术研发人员：霍沛
受保护的技术使用者：北京昶远科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15