一种降压型电源启动电路及巡逻机器人的制作方法

本发明涉及电子，尤其涉及一种降压型电源启动电路及巡逻机器人。

背景技术：

1、现有应用于电路板卡的降压型电源启动电路主要采用降压型的dcdc电源模块，可以在带负载大电流的工况下直接启动；或者结合降压型的dcdc电源模块和线性稳压器，先启动电源再启动负载，使得后级负载正常上电，只能在常规应用场景下使用，使用场所较少。

2、然而，采用降压型dcdc电源模块设计的纯硬件控制的电源启动电路，在硬件软启动电路失效后无法继续完成电源的启动，启动方式单一；且dcdc电源模块的价格高，dcdc模块损坏之后只能寄回厂家维修或直接更换。此外，考虑到散热问题，dcdc电源模块需要集成散热片，从而导致dcdc电源模块体积较大。不利于一些特殊的场合电路板卡设计，比如电路板卡在尺寸要求上要求细小精密的情况。且通常集成的dcdc电源模块由于设计功率较大，对于一些电压较低的大电流负载情况来说经济性较差，会面临选型困难并且需要考虑热处理问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种降压型电源启动电路及巡逻机器人，以解决现有基于dcdc电源模块的电源启动电路存在的启动方式单一、实现成本高、占用空间大、适用场景有限的问题。

2、本发明的是这样实现的，一种降压型电源启动电路，所述降压型电源启动电路包括降压式电源芯片模块、限流模块、储能模块、硬件控制模块、软件控制模块；

3、所述降压式电源芯片模块的输入端作为所述降压型电源启动电路的输入端连接输入电源；

4、所述降压式电源芯片模块的输出端分别与所述限流模块的输入端、所述硬件控制模块的第一端、所述软件控制模块的第一端连接；

5、所述限流模块的输出端与所述储能模块的输入端连接；

6、所述硬件控制模块的第二端连接输入电源；所述软件控制模块的第二端与控制器连接；所述硬件控制模块的第三端、所述软件控制模块的第三端以及储能模块的输出端共同作为所述降压型电源启动电路的输出端；

7、所述降压式电源芯片模块用于接收电源电压，对所述电源电压进行降压处理，得到预设的电压信号；

8、所述硬件控制模块用于根据所述电源电压生成启动信号，在所述启动信号和所述电压信号下形成电流回路，向后级负载提供电流；

9、所述软件控制模块用于从控制器接收开合指令，在所述开合指令下根据所述电压信号生成启动信号，在所述启动信号和电压信号下形成电流回路，向后级负载提供电流；

10、所述限流模块用于将通往后级负载的电流信号控制在降压式电源芯片模块的软启动范围内；

11、所述储能模块用于存储电量，并在硬件控制模块形成的电流回路无法提供预设电流量时向负载补充电流量。

12、可选地，所述硬件控制模块包括硬件控制单元和第一开关管；

13、所述硬件控制单元的输入端连接输入电源，输出端与所述第一开关管的控制端连接；

14、所述第一开关管的输入端与所述降压式电源芯片模块的输出端连接；

15、所述第一开关管的输出端作为所述电源启动电路的输出端；

16、所述硬件控制单元用于根据所述电源电压生成第一开关管的启动信号；

17、所述第一开关管用于接收到所述降压式电源芯片模块输出的电压信号和所述启动信号时导通，向后级负载提供大电流回路。

18、可选地，所述硬件控制单元由相互串联的分压电阻构成。

19、可选地，所述软件控制模块包括软件控制单元和第二开关管；

20、所述软件控制单元的电源输入端和第二开关管的输入端连接所述降压式电源芯片模块的输出端连接；

21、所述软件控制单元的信号输入端与控制器连接，信号输出端与所述第二开关管的控制端连接；

22、所述第二开关管的输出端作为所述电源启动电路的输出端；

23、所述软件控制单元用于从控制器接收开合指令，在所述开合指令下根据所述电压信号生成第二开关管的启动信号；所述第二开关管用于接收到所述电压信号和所述启动信号时导通，向后级负载提供大电流回路。

24、可选地，所述软件控制单元包括光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、三极管；

25、所述第一电阻和第二电阻串接在所述降压式电源芯片模块的输出端和所述光电耦合器的第四端之间，且串接点作为所述软件控制单元的信号输出端与所述第二开关管的控制端连接；

26、所述第三电阻串接在工作电压和所述光电耦合器的第一端之间；

27、所述第四电阻串接在控制器和三极管的基极之间，所述第五电阻串接在所述三极管的基极和发射极之间；

28、所述三极管的集电极与所述光电耦合器的第二端连接；

29、所述光电耦合器的第三端接地。

30、可选地，所述降压式电源芯片模块包括旁路电容模块、电源芯片电路、降压电路、去耦电容模块；

31、所述旁路电容模块的输入端和所述电源芯片电路的输入电源正极端vin连接输入电源；

32、所述电源芯片电路的输出端与所述降压电路连接；

33、所述降压电路的输出端与所述去耦电容模块连接；

34、所述旁路电容模块用于将输入电源中的噪声引到地；

35、所述电源芯片电路和降压电路用于接收电源电压，对所述电源电压进行降压处理，得到预设的电压信号；

36、所述去耦电容模块用于剔除所述电压信号中的干扰成分。

37、可选地，所述电源芯片电路包括电源芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第六电阻、第七电阻；

38、所述第一电容串接在电源芯片的偏置调节输出端vcc和地端gnd之间；

39、所述第二电容串接在电源芯片的软启动端ss和地端gnd之间；

40、所述第三电容串接在电源芯片的斜坡控制信号端ramp和地端gnd之间；

41、所述第六电阻串接在电源芯片的内部振荡器频率设置端rt和地端gnd之间；

42、所述第七电阻串接在电源芯片的停机和低功耗控制端sd和工作电压3.3v之间。

43、所述降压电路包括第四电容、电感器、二极管、第五电容、第六电容、第八电阻、第九电阻、第十电阻；

44、所述第四电容的第一端与电源芯片的自举电容升压输入端bst连接；

45、所述第四电容的第二端、所述电感器的第一端、所述二极管的负极共接于所述电源芯片的自举电容预充辅助端pre、开关节点端sw；所述电感器的第二端连接电源芯片的输出端；

46、所述二极管的正极与所述电源芯片的电流感应端is连接；

47、所述第九电阻和第十电阻串接在所述电源芯片的输出端和地之间，且串接点连接所述电源芯片的调节反馈信号端fb；

48、所述第八电阻的一端与所述电源芯片的内部误差放大器输出端comp连接，另一端与所述第五电容的一端连接；

49、所述第五电容的另一端与所述电源芯片的调节反馈信号端fb连接；

50、所述第六电容串接在所述电源芯片的内部误差放大器输出端comp和调节反馈信号端fb之间。

51、可选地，所述限流模块由若干个相互并联的限流电阻构成。

52、可选地，所述储能模块由若干个相互并联的储能电容构成。

53、一种巡逻机器人，所述巡逻机器人包括如上所述的降压型电源启动电路。

54、本发明提供的所述降压型电源启动电路，通过同步设置硬件控制模块、软件控制模块，在硬件控制失效后仍可通过软件来接管控制电源启动电路的启动，启动方式灵活，且该电路采用电源芯片，价格低；并通过在降压式电压变换模块后级和负载前级加入了限流模块和储能模块，利用限流模块将负载所需的电流限制住，防止在上电瞬间过流导致硬件损坏，使得所述降压型电源启动电路后级可以带负载启动，适用工作场合广。